В главе 5
на основе разработанных рабочих электродов предложена конструкция твердофазных потенциометрических сенсоров на ионы переходных металлов.
Основные электрохимические характеристики сенсоров приведены в табл.2.
Таблица 2 Основные электрохимические характеристики твердофазных сенсоров
рН |
Определяемый ион |
Интервал dE/dC, линейн., М мВ/рС |
Е°,мВ | |
1,5-2,0 |
vo2’ |
10°-10™ |
59,4±0,8 |
689,0±1,0 |
5,0-6,0 |
vo3- |
мг-кг |
-58,0±0,7 |
339,0±1,0 |
3,0 |
WO, |
io-io-1 |
58,0±0,8 |
735,0±1,0 |
Для доказательства обратимости процессов в твердофазных потенциометрических сенсорах измеряли ЭДС цепей (6) при изменении температуры 18°->40о-»18о. На основании полученных данных были рассчитаны температурные коэффициенты потенциала в 10»2-10»3М растворах (Да = 0,19 ± 0,01мВ/град.). Совпадение рассчитанных величин с теоретическим значением (0,18 ± 0,01мВ/град.) свидетельствует об отсутствии необратимых процессов в исследуемых электродах.
Анализ особенностей кристаллической структуры бронз и результатов настоящей работы позволяет сделать некоторые предположения относительно возникновения потенциала электродов в растворах кислоты и солей. В кристаллической решётке бронзы переходный металл находится в двух степенях окисления. Следовательно, основным механизмом водородной функции электрода является окислительно-восстановительный за счёт потенциалобразующей реакции: МхЭ2Оп + 2Н+ + 2е = МО + Н20. (15)
Если считать, что в твёрдой фазе активности окисленной и восстановленной форм автоматически устанавливаются постоянными, то и электрод функционирует как водородный. Высокая устойчивость оксидных бронз натрия к воздействию кислот создает предпосылки для сохранения водородной функции в диапазоне рН 1,0-6,0 для ванадиевой бронзы и 1,0-13,8 для вольфрамовой. Существенный вклад в ЭДС твердофазного сенсора. Итак, одинаковый преимущественный механизм проводимости в активном электродном веществе и токоотводе позволил создать полностью твердофазные сенсоры, которые обладают водородной и металлической функцией в широком диапазоне концентраций, высокой селективностью в присутствии ряда ионов, малым временем отклика.