Паста для изготовления электродов твердоэлектролитной ячейки

Изобретение относится к области аналитического приборостроения. Сущность изобретения: паста для изготовления электродов аналитических твердоэлектролитных ячеек имеет следующий состав (в % по массе): порошковая платина (ППЛ-2) 81%; керамический твердоэлектролитный шликер 9%; органическая связка 10%, причем порошковая платина имеет следующий фракционный состав (в % по массе): порошковая платина фракции от 0,05 до 0,16 мм 69-70%; порошковая платина фракции не более 0,05 мм 30-31%, а керамический твердоэлектролитный шликер имеет следующий состав (в % по массе): отожженный шликер фракции не более 0,05 мм 80%; неотожженный шликер фракции не более 0,05 мм 20%. Изобретение позволяет улучшить динамические характеристики и увеличить срок службы твердоэлектролитной ячейки.

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано, в частности, для изготовления электродов аналитических твердоэлектролитных ячеек, применяемых в качестве чувствительных элементов анализаторов кислорода, восстановителей и других веществ.

Известна твердоэлектролитная ячейка для определения парциального давления кислорода в газах при высоких температурах (выше 600°С). Ячейка выполнена в виде трубки из твердого электролита состава диоксид циркония, стабилизированного оксидами кальция или иттрия. На внутреннюю и внешнюю поверхности трубки нанесены спиральные платиновые электроды (Патент США, кл. 204-195, №3598711, 1970 г.). Этому устройству присущи существенные недостатки: низкая надежность, инерционность и неустойчивость показаний, вызванные плохим контактом платиновых спиралей с твердым электролитом.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является паста для изготовления электродов твердоэлектролитной ячейки, содержащая порошковую платину и органическую связку (Патент Великобритании, кл. G01N, №1216024, 1966 г.). Электроды такой твердоэлектролитной ячейки весьма прочны и долговечны, однако ячейка имеет плохие динамические характеристики из-за отсутствия пор в электродах вследствие плотного спекания чистой платины.

Техническим результатом изобретения является улучшение динамических характеристик и увеличение срока службы твердоэлектролитной ячейки.

Технический результат достигается за счет того, что предлагаемая паста дополнительно содержит отожженный твердоэлектролитный шликер и имеет следующий состав (в % по массе):

- порошковая платина81%;
- керамический твердоэлектролитный шликер9%;
- органическая связка10%,

причем порошковая платина имеет следующий фракционный состав (в % по массе):

- порошковая платина фракции от 0,05 до 0,16 мм69-70%;
- порошковая платина фракции не более 0,05 мм30-31%,

а керамический твердоэлектролитный шликер имеет следующий состав (в % по массе):

- отожженный шликер фракции не более 0,05 мм80%;
- неотожженный шликер фракции не более 0,05 мм20%.

Сущность изобретения. Предлагаемое изобретение имеет следующие общие с наиболее близким аналогом существенные признаки: в пасте используются порошковая платина.

Отличительными существенными признаками предлагаемого изобретения являются: во-первых, применение двух модификаций керамического твердоэлектролитного шликера - отожженного и неотожженного в соотношении: 80% и 20% от общей массы шликера. Во-вторых, используется в количестве от 69 до 70% порошковая платина фракции от 0,05 мм до 0,16 мм.

Физические явления, способствующие повышению долговечности электродов и соответственно твердоэлектролитной ячейки, заключаются в следующем. После нанесения пасты на заготовку из твердоэлектролитной керамики и просушки изделие нагревают до температуры вжигания (около 1400°С), при которой происходит удаление органической связки, закрепление электродов на твердоэлектролитной керамике и формирование газопроницаемой структуры электродов. Прочное сцепление электродов с керамикой связано с наличием в пасте отожженного шликера. Дело в том, что при отжиге шликера (при температуре выше 1650°С) и последующем его растирании образуются более мелкодисперсные частицы, которые способствуют прочному сцеплению с керамикой. Этому же способствует наличие фракции мелкодисперсной платины (менее 0,05 мм). Достаточная газопроницаемость электродов достигается благодаря наличию в пасте как мелкодисперсного отожженного шликера, так и, главным образом, более крупнодисперсного неотожженного шликера, а также порошковой платины фракции от 0,05 до 0,16 мм.

Предлагаемое изобретение реализовано в кулонометрической твердоэлектролитной ячейке, выполненной в виде пробирки из керамики состава 0,85 ZrO2+0,15 Y2O3, с внутренней и внешней стороны которой нанесены газопроницаемые электроды из пасты указанного состава.

Проведенные лабораторные и промышленные испытания аналитических твердоэлектролитных ячеек с электродами, изготовленными из пасты по предлагаемому изобретению, показали, что динамические характеристики ячеек находятся на высоком уровне, а срок службы ячеек и в лабораторных и в промышленных условиях составляет не менее 10000 часов.

Паста для изготовления электродов аналитических твердоэлектролитных ячеек, содержащая порошковую платину и органическую связку, отличающаяся тем, что паста дополнительно содержит керамический твердоэлектролитный шликер и имеет следующий состав, мас.%:

порошковая платина81
керамический твердоэлектролитный шликер9
органическая связка10

причем порошковая платина имеет следующий фракционный состав, мас.%:

порошковая платина фракции от 0,05 до 0,16 мм69-70
порошковая платина фракции не более 0,05 мм30-31

а керамический твердоэлектролитный шликер имеет следующий состав, мас.%:

отожженый шликер фракции не более 0,05 мм80
неотожженый шликер фракции не более 0,05 мм20



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защите от коррозии подземных металлических сооружений и может быть использовано для измерения суммарного и поляризационного потенциалов, например, у трубопровода.

Изобретение относится к защите от коррозии подземных металлических сооружений, может быть использовано при определении опасности коррозии и эффективности защиты подземных металлических сооружений и позволяет повысить надежность и качество измерений при производстве работ по электрохимической защите подземных металлических сооружений от коррозии.

Изобретение относится к электрохимическим анализаторам жидких и газовых сред. .

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа растворов, в частности к конструкции и способу изготовления электродов для потенциометрии. .

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при исследовании природных вод и любых смесей, содержащих воду в открытых водоемах и скважинах на любой глубине (на дне водоемов, в вертикальных, наклонных, горизонтальных скважинах и даже в скважинах с отрицательным наклоном), регулировании технологических процессов, мониторинга, для прецизионных исследований ионных растворов, особенно при высоких давлениях и температурах в лабораторных условиях.

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности может быть использовано для одновременного определения неорганических веществ методом инверсионной вольтамперометрии.

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа. .

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в экологической службе, гальванотехнике, электронной промышленности. .

Изобретение относится к защите от коррозии подземных металлических сооружений. .

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к классу приборов, используемых в автономных плавучих заякоренных сооружениях типа буйковых станций для экологического контроля водной среды, и может быть использовано при реализации систем экологического мониторинга и сбора гидрохимических параметров воды от поверхности до дна для решения технических задач, требующих длительного по времени контроля, в частности для решения задач оперативного контроля и оценки уровня загрязненности водных объектов, по определению в воде продуктов гидролиза отравляющих веществ (OВ) и изменения концентрации в воде продуктов коррозии корпусных устройств

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для изучения свойств электрохимических систем твердый электрод-электролит

Изобретение относится к электрохимическим биосенсорным полоскам и способам определения концентрации аналита в пробе

Изобретение относится к системам обнаружения состояния недостаточного заполнения электрохимического биосенсора

Изобретение относится к ферментному электроду, включающему частицы углерода, несущие глюкозодегидрогеназу (GDH) с флавинадениндинуклеотидом (FAD) в качестве кофермента; и электродный слой, контактирующий с указанными частицами углерода, причем частицы углерода и электродный слой состоят из частиц углерода с диаметром частицы не более 100 нм и удельной поверхностью по меньшей мере 200 м2 /г

Изобретение относится к потенциометрическим методам анализа и контроля концентрации ионов в водных растворах и может быть использовано в химической, металлургической отраслях промышленности, в оптической химии и в практике научных исследований

Использование: для контроля состава природных, сточных вод, биологических объектов, пищевых продуктов, диагностики заболеваний в химической, металлургической, пищевой промышленности, медицине, экологии. Сущность: способ изготовления модифицированного электрода включает синтез на поверхности графитсодержащего слоя наноструктурированного труднорастворимого соединения (модификатора) с последующим электрохимическим формированием рабочей поверхности электрода. Наноструктуирование модификатора осуществляется за счет использования углеродных наноматериалов. Технический результат: упрощение технологии изготовления электродов, ее удешевление, расширение спектра определяемых веществ, улучшение метрологических характеристик, увеличение продолжительности жизни и срока хранения, расширение возможностей использования. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицине и описывает композицию ферментных чернил, содержащую фермент, способный избирательно распознавать глюкозу в пробе крови, медиатор и первый и второй пирогенный диоксид кремния, в которой первый пирогенный диоксид кремния имеет удельную поверхность по БЭТ в диапазоне от приблизительно 130 до 170 м2/г и содержание углерода от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,23% вес., а второй пирогенный диоксид кремния имеет удельную поверхность по БЭТ в диапазоне от приблизительно 270 до 330 м2/г и содержание углерода от приблизительно 1,4 до приблизительно 2,6% вес. Ферментные чернила настоящего изобретения делают возможным использование более совершенного способа производства партий тест-полосок с единым кодом калибровки и высокой эффективностью. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 6 пр.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложена биосенсорная система и тестовые сенсоры (варианты) для определения концентрации анализируемого вещества в образце. Биосенсорная система включает тестовый сенсор, содержащий по меньшей мере два электрических проводника, реакционное средство, содержащее связующее средство, включающее по меньшей мере один водорастворимый полимерный материал, буферную соль, водорастворимый посредник для переноса одного или двух электронов, содержащий не более 20% (масс./масс.) неорганической соли непереходного металла, ферментативную систему и неионное поверхностно-активное средство. Биосенсорная система также включает измерительное средство для измерения скорости окислительно- восстановительной реакции анализируемого вещества. Предложенная группа обеспечивает точное определение зависимости выходного сигнала тестового сенсора, который содержит композиции реагента с низкой общей концентрацией соли, от концентрации анализируемого вещества в образцах цельной крови в широком диапазоне уровней гематокрита в пределах не более 7 секунд. 4 н. и 45 з.п. ф-лы, 9 ил., 7 табл.
Наверх