172894. lajstromszámú szabadalom • Üvegelektród
5 172894 6 szolgál. Az 1 cső egyik végén a 2 jó vezető üveg érzékelő csatlakozik és a találmány szerinti elektród összetétele a következő: 32—45 súly% Si02, 7,0—26,0 súly% Me20 — ahol Me = Li, Na, K, 16,0—40,0 sűly% Ti02, 5 0,8—4,2 súly% Ti203, 2,0-32,0 súly% Nb2Os és/vagy Ta2Os. A 2 érzékelőhöz egy 3 fém áramelvezető csatlakozik, amely az 1 hengeres csőben helyezkedik el és az 5 vezeték a hengeres cső felső részén keresztül 10 vezet ki, és amely egy 4 fedővel az üvegelektród belső terének hermetikus elzárására szolgál. Az üvegelektródot, valamint egy, például ezüstkloridból levő segédelektródot oxidációs-redukciós rendszert tartalmazó oldatba mártjuk. Az 15 áramkörben potenciálok keletkeznek és az üvegelektródban a potenciálok az üveg és az érzékelő-oldat fázishatárán keletkeznek. Az üvegelektród potenciálja a közeg oxidációs redukciós állapotától függ, míg a segédelektród potenciálja 20 mindig konstans marad. Az elektródok áram elvezetőit egy mérőműszerre, egy nagy ellenállású-millivoltméterre kapcsoljuk, amely a közben létrejövő potenciálkülönbséget rögzíti és az illető oldatban levő elemek redukált és oxidált formáinak 25 arányát határozza meg Nemst egyenlete szerint. A találmány szerinti elektród lehetővé teszi az oxidációs potenciálok mérését —700 és +1250 mV között és -0,5 és +14 pH érték között. Az üvegelektród 0-150 C° között működhet. Az 30 elektromos ellenállás <110 MOhm. A következőkben konkrét üvegösszeretelek szerepelnek, amelyek alapján a találmány szerint előállítható elektród érzékelő előállítható. Az üvegfajták kiválasztása a redox rendszerek 35 oldatainak elektromos és elektród tulajdonságai kutatási eredményei alapján, valamint a feltöltési görbék eljárásában a semlegesség! határok meghatározása és más technológiai értékek meghatározása alapján történt. Két technológiai eljárást dolgoztunk ki az üvegben előforduló titán különböző vegyértékű formáinak aránya alapján az üvegelektródok előállítására. Első eljárás A titánt Ti02 és Tí2Oí formájában adagoljuk be az üvegelegybe. A kvarctégelyt az eleggyel együtt egy í 200 C°-ra felmelegített olvasztókemencébe helyezzük. A kemence hőmérsékletét 1400-1550 C°-ra melegítjük és ezen a szinten tartjuk 2,5-5 óra hosszat. Az üveg olvasztását úgy végezzük, hogy iners gázzal hosszasan átfúvatjuk. Olvasztás után az üveget üvegpálcák formájába öntjük. Az elektródokat az üveg gáz-oxigén égő lángjában történő beforrasztással állítjuk elő. Az üvegolvadékot ezután az 1 henger alakú üvegcső felszínére visszük fel, átmelegítjük és félgömb alakúra fújjuk. Mielőtt a 3 áramelvezetőt a henger alakú 1 cső üregébe vezetjük, a félgömb belső és külső felületéről egy vékony üvegréteget eltávolítunk, melynek összetétele és szerkezete az érzékelő és az elektród tokjának a gázégő lángjában történő összekapcsolása alatt megváltozott. Második eljárás Az első eljárás szerint az üveg szintézise 1450-1600 C° közötti hőmérsékleten iners atmoszférában történik. Továbbá az olvadékot speciális formákba öntjük, melyekbe előzőleg az elektródok áramelvezetőiként magas olvadáspontú fémekből drótokat rögzítettünk. Az így kapott érzékelő elemeket 450-500 C°-ra felmelegített tokos kemencébe visszük át, ahol 10 órán belül kiizzanak. Végül az érzékelőket elegendő szigetelő tulajdonságokkal rendelkező nyersanyagból levő csőben szigeteljük. Az 1. táblázat megadja az érzékelő üvegfajták összetételét: 1. táblázat Oxidok 1 üveg 2 üveg 3 üveg 4 üveg 5 üveg 6 üveg 7 üveg 8 üveg súlyrész Na20 5,3 5,4 8,3 5,0 6,5 8,6 8,3 7,7 K20 2,2 6,4 10,7 3,2-17,4 6,3 5,8 U2O-1,8 3,1-TiOj 26,5 23,4 40,0 16,0 21,1 31,8 27,0 24,7 1'i2 O3 3,4 0,8 4,2 4,1 3,8 2,9 3,2 4,2 Nb2Oj 25,2 11,4 4,0 21,2 8,7 5,3 10,7 19,4 Ta2Oj-20,6-10,3 11,8-Si02 37,4 32,0 32,8 38,4 45,0 34,0 44,5 38,1 3
