146831. lajstromszámú szabadalom • Fém-antimón elektródás mérőberendezés

Megjelent: 1960. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.831. SZÁM 42. 1. 3. OSZTÁLY — SE—895. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Fém-antimon elektródás mérőberendezés Szervesvegyipari és Műanyagipari Kutató Intézet Feltalálók: Sere József né sz. Zsiga Júlia és Tasnádi Ferenc, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1959. február 7. A leginkább kikísérletezett és ajánlott fémfémoxid elektróda az antimon-^elektróda. Ez öntött antimonfémből vagy elektrolitikus úton más fémre, pl. platinára vagy grafitra felvitt antimonból áll. Igen fontos bármely módon előállított antimonelektróda felületi kiképzése és a kiindulási anyag tisztasága. Általában fényesre polírozott 99,99% tisztaságú antimont használnak. Egyes szerzők szerint azonban (Schwabe: Fortschritte für pH Messteehnik, 1958; Kordatzki: Handbuch für pH Messungen, 1950.) még így is folyamatos üzemnél , egy-két óra múlva felületmegújítást kell végezni. Erre azért van szükség, mert a mérendő oldatban levő levegő-oxigén hatására az oxidhártya erősödik úgy, hogy az elektródok nem az oldat pH-ját mérik, hanem a pórusos oxidihártyában levő oldatét. Wulff és Kordatzki (D. R. P. 606 798) kísérletei szerint az elektróda felületét folytonosan forgó kefékkel újítják. Ez azonban tetemes antimonveszteséggel jár. Folyamatos üzemben úgy is elérhető a felületújítás, hogy homokszemcséket, vagy üveggolyókat örvényeltetnek folyadékáramban (Schwabe: pH Messteehnik, 1958.). Haggard és Greeniberg (Science, New York, 93, 479 (1941) biológiai méréseknél használt antimontű-elektródokat hetenként egyszer 1%-os forómos vízben re^ generálják. Ez a módszer a folyamatosságot ugyanúgy megszakítja, mintha dörzspapírral esi szólnánk le az elektródafelületet. Scserbakov (Zs. Analiticseszkoj Himii, 6, 157 (1951) szerint az antimon elektróda folyamatos üzemben csak állandó áramlási sebesség mellett ad reprodukálható értéket. A fenti összefoglalás alapján tehát az antimon elektróda az üzemszerű folyamatos pH-<mérés igényeit az eddigi módszerekkel nem tudja teljes mértékben kielégíteni. Ügy találtuk, hogy az antimon elektróda felületén keletkező zavaró oxidréteg képződését kiküszöbölhetjük, ha az elektródát félig-áteresztő szerves anyagréteggel vesszük körül. Az elektródát burkoló félig-áteresztő szerves anyagréteget igen előnyösen polivinilacetátból készíthetjük. Használhatunk azonban egyéb műanyagréteget is, mint pl. metilmetakrilátot. Ezeket az anyagokat úgy választjuk meg, hogy a mérések végzésekor fennálló pH értékű közegnek ellenálljanak. A félig-áteresztő hártya vastagságát úgy választjuk meg, hogy az a mérés érzékenységét gyakorlatilag ne befolyásolja, de az antimon felületén az oxidréteg képződését megakadályozza. Ezt az; egyes műanyagoknál néhány előkísérlettel könnyen megállapíthatjuk. Az ily módon előállított félig-áteresztő hártyával bevont antimon elektródát pH 3—8 közötti tartományban reverzibilisen folyamatosan ós depolarizáció veszélye nélkül + 0,2 pH pontossággal tudjuk használni. Az áramlási sebesség változása sem befolyásolja a mérés pontosságát. Példa: A kereskedelemben kapható 99,99%-os antimont apró darabokra tördeljük s ebből kb. 20 g-ot kvarctégelyben gázlángon megolvasztunk. Az olvadékot magas olvadáspontú üvegből, pl. razoterm, készült öntőformába öntjük úgy, hogy az öntőformába belehelyezünk egy 10 mm átm. ugyancsak magas olvadáspontú üvegből készült csövet, melynek hossza 20 cm és belsejében kan tál-szál van elhelyezve, minek alsó vége az antimon ömledékbe nyúlik. Az antimon lehűlése után az öntőformát lehúzzuk az öntvényről, majd az üvegcső belső részét a biztonságosabb szigetelés végett bitumennel öntjük ki. Az ily módon elkészített elektróda antimon felületét polivinilaceitát l%^os scetonos oldatába mártjuk. Az oldószer elpárolgása után megfelelő polivinilacetát félig-áteresztő hártyabevonatot kapunk. Mérésnél ezüstklorid elektródához viszonyítva, kb. 40 000 Ohm belső ellenállású műszeren közvetlen pH érték vagy a pH értéknek megfelelő feszültségkülönbség olvasható le. A bevonattal el-