194625. lajstromszámú szabadalom • Eljárás Ag2S-alapú ezüst- és szulfid-ionszelektív-, valamint CdS-Ag2S- vagy PbS Ag2S-alapú kadmium- ill. ólom-ioszektív elektród érzékelő membránjának előállítására
1 194 625 2 amikoris az Ag, vagy Cd, vagy Pb, vagy Ag és Cd, vagy Ag és Pb ionokat tartalmazó oldatokat Na2S, K2S, illetve H2S oldathoz adatoljuk, a keletkezett csapadékot dekantáljuk, szűrjük, majd oxigénmentes atmoszférában tömegállandóságig szárítjuk és a találmány szerint a megfelelő fém, illetve fémek ionjait 0,5...0,01 mól/1 koncentrációban tartalmazó vizes oldatot max. 60 perc alatt állandó keverés mellett Na2S, K2S, illetve H2S 0,1...0,01 mól/1 koncentrációjú vizes oldatához adagoljuk, eközben az adagolást szulfid-ionszelektív elektróddal követve azt az ekvivalenciapont eléréséig folytatjuk, gondosan ügyelve annak a lehető legpontosabb elérésére, majd a) az Ag2S, vagy az együttesen lecsapott Ag2S és CdS, vagy Ag2S és PbS szárított csapadékát 109.. .5.109 Pa nyomáson, szobahőmérsékleten 1.. .5 percig préseljük, b) a külön-külön lecsapott és megszárított, 1 : 1... 10 : 1 mól arányban összekevert Ag2S és CdS, illetve Ag2S és PbS csapadékot préselés előtt 1.. . 15 órán keresztül golyósmalomban őröljük. A találmány szerinti eljárás az eddig ismertektől abban különbözik, hogy a megfelelő tisztaságú, összetételű és kristályszerkezetű aktív anyagnak az eddigieknél egyszerűbb előállítása céljából, S2--, Ag+- és Me2 +-ionoktól mentes felületű csapadék kiválasztásához a kiválasztást eredményező reakció menetét műszeres analitikai módszerrel (S2- ionszelektív elektróddal potenciometriásan) követjük, s ezzel a leválasztást ekvivalens mennyiségű (nem pedig feleslegben jelen levő) szulfid-tartalmú oldattal hajtjuk végre, ahol a szulfid-ionokat nemcsak Na2S-oldattal, hanem H2S gáznak a leválasztás alatti fokozatos adagolásával is biztosítjuk. Mivel a csapadék kívánt tisztaságát (az S2--, OH-szennyezések, az okklúziók, a zárványok mennyiségének minimálisra csökkentését) a lassú leválasztással és az intenzív keveréssel érjük el, így a csapadék kimosásánál nincs szükség sem szén-diszulfidos, sem salétromsavas átmosásra. A szobahőmérsékleten külön-külön, vagy együttesen leválasztott csapadékot kezeljük tovább, mégpedig szokásos feltételek között, adott esetben a külön-külön leválasztott csapadékokat szárítás után ugyancsak szobahőmérsékleten összeőröljük, és az így kapott szárított csapadékot, mint aktív anyagot továbbra is szobahőmérsékleten az adott nyomáson és adott ideig összepréseljük, amivel membránokat állítunk elő. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítási módok bemutatásával ismertetjük részletesen. Ennek során a csatolt rajzra hivatkozunk, amelyen az 1. ábra aktív anyag nátrium-szulfidos oldatból való külön-külön, illetve együttes lecsapatással történő előállítására szolgáló berendezés vázlata, a 2. ábra aktív anyag kén-hidrogén gáz alkalmazásával biztosított külön-külön, illetve együttes lecsapatással történő előállítására szolgáló berendezés vázlata, míg a 3. ábra a találmány szerinti eljárással, különböző módon végzett szárítással előállított elektródok kalibrációs görbéi. A találmány szerinti eljárás segítségéve! előállított aktív anyagok háromféle összetételben készülnek: tartalmazhatnak csak Ag2S-t (ezüst- és szulfid-ionszelektív elektród), vagy az Ag2S mellett PbS-t (ólom-ionszelektív elektród), vagy CdS-t (kadmium-ionszelektív-elektród). Az összetételnek megfelelően az aktív anyag kétféle módon állítható elő. Az eljárás foganatosítása során analitikai tisztaságú sókat és desztillált vizet alkalmazunk. A) változat J Nátrium-szulfidból, vagy hidrogén-szulfid alkalmazásával legfeljebb 0,1 mól/1 szulfidion-koncentrációjú oldatot készítünk, amelybe szulfid-ionszelektív elektródot merítünk. Az oldatot intenzíven keverjük, és eközben ezüstnitrátból, vagy ezüstnitrát mellett ólom vagy kadmium, Me(N03)2 általános képletű nitrátból készült oldatot adagolunk hozzá. Adagolás közben fenntartjuk a szulfid-ion feleslegét, de egyidejűleg ellenőrizzük az elektród potenciálját. Az adagolást lehetőleg egyenletes sebességű reagensbevezetés mellett szigorúan az ekvivalenciapont eléréséig, vagyis a szulfidion-felesleg elfogyasztásáig folytatjuk. Adagolás közben tehát a szulfidion koncentrációjának változását folyamatosan követjük, feleslegét fokozatosan csökkentjük és ezzel érjük el, hogy csak annyi fémnitrátot használunk el, amennyire az adott feltételek között elengedhetetlenül szükség van. így Ag2S vagy Ag2S és MeS tartalmú csapadékot képzünk. A kapott csapadékot ülepítjük, mossuk és szokásos feltételek között, általában 60...90 °C hőmérsékleten szárítjuk. Az ülepítés, az átmosás és a szárítás ideje ismert módon a kapott csapadékmennyiségtől függ. B) változat Az A) változat szerint külön-külön ezüst-szulfid és kívánt egyéb fémszulfid szárított csapadékát állítjuk elő, majd ezeket, mint komponenseket megfelelő mennyiségben összekeverjük és golyós malomban összeőröljük. Az őrlés ideje a komponensek mennyiségétől és az őrlés intenzitásától függ. A találmány szerinti eljárás A) és B) változata szerint előállított aktív anyagból az ionszelektív membránok igen egyszerűen, szobahőmérsékleten 1 ..5, előnyösen kb. 2,5 percig, 109. ..5 • 109, célszerűen mintegy 1,6 ■ 109, Pa nyomáson történő préseléssel készíthetők el. A következőkben példaként kadmium- és ólom-, valamint szulfid-ionszelektív elektródok MeS-Ag2S aktív anyagának a javasolt eljárás szerinti előállítását ismertetjük részletesen. A példák közül az a, b és d 7 g-nyi kadmium- és ólomíonnal, a c pedig 500 g-nyi ezüst- és szulfidionnal szemben szelektív elektród aktív anyagának előállítására vonatkozik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
