основі іонообмінних смол, стекол, опадів, моно- і полікристалів;
. Рідинні електроди на основі рідких іонітів хелатів - нейтральні переносники, біологічно активних речовин;
. Газові та ензимні електроди.
1) Електроди з твердими мембранами
У таких електродах мембрана виготовлена ??з малорастворимого кристалічної речовини з іонним типом електричної провідності. Конструктивно електрод являє собою трубку діаметром близько 1 см з інертного полімеру (зазвичай полівінілхлориду), до торця якої приклеєна тонка (~ 0,5 мм) мембрана. У трубку заливають внутрішній розчин порівняння, в який занурюють електрод порівняння.
До електродів з твердою мембраною відносяться: лантанфторідний електрод (мембрана на основі монокристала LаF 3), сульфідсеребряние електроди, галогенсеребряного електроди, електроди на основі сульфідів (халькогенідів) деяких двузарядних іонів металів, скляні електроди.
Найбільшого поширення набув скляний електрод, який я так само використовував у своїй практичній роботі в якості електрода - індикатора.
Скляний електрод
За допомогою цього виду електродів визначають рН розчинів. Їх виготовляють із спеціального електродного скла, до складу якого входять оксиди алюмінію, натрію, калію, бору та ін. Мембрана таких електродів являє собою тонкостінний кульку (~ 0,1 мм) діаметром 5 - 8 мм.
Існують скляні електроди, які дозволяють визначити концентрацію іонів Na +, K +. В основі теорії скляного електрода лежить уявлення про те, що скло - це ионообменник, який може вступати в іонообмінне взаємодія з розчином. Скло при цьому розглядається як твердий електроліт. Скло, що складається з оксидів натрію, кальцію, кремнію, має різко вираженим специфічним спорідненістю до іонів Н +. Внаслідок цього при зіткненні з водними розчинами в поверхневому шарі стекол утворюється шар, в якому іони Na ??+ виявляються майже повністю заміщеними на іони Н +. Тому мембранний електрод, виготовлений із такого скла, володіє Н + -функцією.
Введення до складу скла окислів барію, цезію, лантану і заміна натрію на літій значно розширює діапазон Н + -функции скляного електрода. Введення ж окислів алюмінію і бору значно знижують Н + -функции скляного електрода. Таким шляхом вдалося створити іоноселективні скляні електроди для іонів Na +, K +, Li +, Ag +.
Тривалість функціонування скляного електрода визначається рядом факторів - склад скла, товщина рН-чутливого поверхневого шару мембрани, температура і склад розчину, в якому електрод використовується. Руйнування скла водними розчинами відбувається в результаті сорбції води склом і глибоке її проникнення в товщу. Корозійного дії лужних розчинів, що утворюються при екстракції лужних компонентів скла, піддається і горловий скло. Кремнекислородного сітка відчуває вплив з обох сторін мембрани. Зрештою розвиваються тріщини, що призводять до порушення функції електрода. Для захисту електрода від руйнування необхідно зберігати його у воді, так як у воді відбувається вилуговування пов'язаних іонними силами основних компонентів скла і заміна їх іонами водню, в результаті чого на поверхні скла утворюється шар гидролизованного кремнезему, що оберігає скло від подальшого руйнування.
Фактори, що впливають на роботу твердих мембранних електродів
Для досягнення теоретичних функцій в електродах з твердими мембранами необхідно, що б всі тверді сполуки, що входять у фазу мембрани, перебували в рівновазі з аналізованому розчином. Цього не станеться, якщо іони, присутні в аналізованому розчині, реагують з окремими компонентами мембрани. Найбільш типовою реакцією, характерною для мембран, що містять галогеніди срібла, є утворення менш розчинній срібної солі. Для електрода з мембраною з суміші сульфідів срібла і міді виявлений більш складний характер впливу, пов'язані з утворенням нової твердої фази. Якщо електрод опинився в розчині, іони якого призводять до утворення нової твердої фази, то повернути електрод в колишній стан можна витримавши його в розчині з високою концентрацією відповідних іонів.
2) Електроди з рідинними мембранами
У таких електродах рідкі мембрани, що представляють собою розчинені в органічних розчинниках іонообмінні речовини, відокремлюють від аналізованого розчину гідрофобними дрібнопористими плівками, пористими дисками або гідрофобізовані керамічними діафрагмами.
Стійкість мембрани підвищується, якщо органічна рідина володіє високою в'язкістю. Низька діелектрична проникність рідкого органічної речовини сприяє асоціації іонів в фазі мембрани. Висока селективність до обумовленому іону вимагає великої стабільності іонного комплек...
