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 a) példa Kadmium- vagy ólom-ionszelektív elektród aktív anyagának nátrium-szulfid oldatból együttes lecsapással történő előállítására az 1. ábrán bemutatott összeállítású berendezést alkalmazzuk. Analitikai tisztaságú vegyszerek és desztillált víz felhasználásával 1 alapoldatot, amely kb. 600 ml mennyiségű, 0,05 mól/1 koncentrációjú nátriumszulfid oldat; 2 lecsapó oldatot, amely ezüstnitrátra 0,25 mól/1 és Me(N03)2-re, ahol Me kadmium vagy ólom, 0,0625 mól/1 koncentrációjú, állítunk össze külön edényben. Ebben a fémsók mólaránya megfelel a csapadék kívánt összegtételének (pl. Me- S : Ag2S = 1 :2). Az alapoldatba 3 automatikus titráló készülék (OP-506 típus, RADELKIS, Magyarország) 4 indikátor elektródját (OP —506 típus, RADELKIS, Magyarország) és 5 vonatkozási elektródját merítjük. A 3 automatikus titráló készüléken állítsuk be a szigorú ekvivalenciának megfelelő értéket és csatlakoztassunk hozzá 6 relén keresztül 7 adagoló pumpát, amely a 2 lecsapó oldatnak az 1 alapoldatba való egyenletes adagolására szolgál, így az ekvivalens koncentrációérték elérésekor a 3 automatikus titráló készülék a 2 lecsapó oldat adagolását leállítja. Az adagolás közben az 1 alapoldatot 8 felső és 9 mágneses keverővei intenzíven keverjük. Az adagolás sebességét úgy szabályozzuk, hogy az adagolás ideje legfeljebb 60, célszerűen 20 - 30 perc legyen. A lecsapás befejezése után a keverés megszüntetjük, az oldatot ülepedésig állni hagyjuk, majd a csapdékot 10 perces időközökben háromszor dekantálva mossuk. Az átmosott csapadékot G4-es üvegszűrőn szűrjük és 70 ’C-on 8 órán keresztül nitrogénatmoszférában szárítjuk. Az aktív anyag előállításánál a kitermelés az alkalmazott nátrium-szulfid tisztaságától függ és általában 85...98 %-os. b) példa Kadmium- vagy ólom-ionszelektiv elektród aktív anyagának H2S-gáz és fémsók oldatának párhuzamos adagolásával történő előállítására a 2. ábrán bemutatott összeállítású berendezést alkalmazzuk. Ebben az esetben az 1 alapoldat 600 ml desztillált víz, a 2 lecsapó oldat pedig megegyezik az a) példában ismertetett oldattal. Csatlakoztassuk 10 mérőműszerhez (OP — 211/1 típus, RADELKIS, Magyarország) a 4 indikátor- és az 5 vonatkozási elektródot. Fejlesszünk 11 Kipp-készülékben hidrogénszulfid gázt, melyet 12 gázmosón megtisztítva bevezetünk az 1 alapoldatba. A telítettség állapotának elérése után az 1 alapoldatot intenzíven keverjük a 8 felső- vagy a 9 mágneses keverővei, és a 7 adagoló pumpával megkezdjük a 2 lecsapó oldat adagolását. Az adagolás sebességét úgy szabályozzuk, hogy a 4 indikátor és az 5 vonatkozási elektród között a 10 mérőműszer által mért potenciál érték 3 • 10-14 mól/1, illetve 2- 10”14 mól/1 S2- koncentrációhoz tartozó-290-300 mV között maradjon a lecsapó oldat adagolása alatt. Ezután a hidrogénszulfid fejlesztését és a 2 lecsapó oldat adagolását leállítjuk. Jól ülepedő csapadékot kapunk, amelyet az a) példában leírtak szerint dolgozunk fel. c) példa Szulfid- és ezüst-ionszelektív aktív anyag előállítására állítsuk össze az 1. ábrán látható berendezést, oldjunk fel benne 7 liter desztillált vízben 563,0 g analitikai tisztaságú kilenc kristályvizes nátrium-szulfidot, mely példánkban az 1 alapoldatként szerepel. Oldjunk fel 2 lecsapó oldatként másfél liter desztillált vízben 800 g analitikai tisztaságú ezüst-nitrátot. Beállítjuk a 3 automatikus titráló készüléken az előzőleg megállapított ekvivalens potenciálértéket, majd az a) példában leírtak szerint járunk el. d) példa Az aktív anyagnak a kompónensek összeőrléséval való előállítására készítsünk a c) példának megfelelő körülmények mellett külön-külön Ag2S, CdS és PbS csapadékot. Ezeket megszárítjuk és pontjuk, majd összekeverjük. Az 1 : 1... 10 : 1 közötti célszerűen 1 : 2 MeS : Ag2S mólaránynak megfelelően, 4,9560 g Ag2S-hoz 1,4446 g CdS-ot, vagy 2,3935 g PbS-ot mérjünk be és őröljük a keveréket Fritsch-malomban 6-os őrlési fokozatban 1...15, célszerűen 12 órán át. Ionszelektív membrán készítése A fenti eljárásokkal kapott anyagokból az elektródhoz szükséges mérőmembránt szobahőmérsékleten végzett préseléssel alakítjuk ki. Fokozatosan növelve, mintegy 30 másodperc alatt érjük el a kívánt, pl. 1,5 • 10® Pa nyomást, és ezt két percig tartjuk. A présforma megfelelő megválasztásával korong, henger stb. alakú membránok alakíthatók ki, amelyek felhasználásával különböző típusú folyadékos, szilárd elvezetésű stb. ionszelektív elektródok állíthatók elő. Az általunk kidolgozott eljárás segítségével különböző fajtájú elektródok aktív anyagai egyszerűen és jól reprodukálhatóan állíthatók elő, és elmarad az elektród működése és szelektivitása szempontjából káros fém-hidroxidleválás, valamint a nehezen kezelhető kolloidális csapadék keletkezése. Ugyancsak előnyös, hogy módszerünk biztosítja az elektródok aktív anyagául felhasznált fémsók megfelelő kristályszerkezetének kialakulását is, amelyet az eddig használt eljárások csak hosszadalmas, magas hőmérsékletű hőkezeléssel tudtak biztosítani. További előny még, hogy az ionszelektív elektródok aktív anyagának előállítása módszerünk szerint automatizálható és így egyszerűbbé válik ázo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
