專利名稱：一種全固態Tl離子選擇電極及其制備方法
技術領域：
本發明屬于分析所用的一種電極，涉及一種定性和定量檢測Tl離子的電極，尤其涉及一種全固態Tl離子選擇電極及其制備方法。
背景技術：
重金屬離子(如Zn2+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+、Mn5+、As3+、Fe3+、Hg2+)超標后能夠對人體產生有害甚至致命的影響，因此重金屬的定量檢測在藥物、食品、臨床和環境監測等方面有著非常重要的意義。目前的檢測方法主要有原子吸收分光光度法和質譜法等，但是采用這些方法的設備龐大，并且昂貴，需要復雜的預處理，測量周期長以及需要熟練的操作人員，這在實際應用中帶來許多不方便，因此廣泛引起廣大科技人員關注，并已經成為急待研制和開發的重要課題。
發明內容
本發明的目的在于解決現有技術存在的問題，提供對Tl離子進行定性和定量檢測用的一種全固態Tl離子選擇電極及其制備方法。
本發明的目的是通過下面的的技術方案來實現的一種全固態Tl離子選擇電極，其特征在于該電極是由樹脂管，封裝在所述樹脂管下管口內的Tl離子敏感小柱形材料的封底、銅導線和樹脂頂蓋組成；銅導線從樹脂封蓋中引出；銅導線從樹脂封蓋上引出；所述的Tl離子小柱形敏感材料，是選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩爾比加工成，其制備方法如下用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，按上述的原料摩爾比配料，經充分混合研磨后，壓制成小長方體，放進石英瓶中，在干燥氮氣的條件下，加熱到350℃，保持4個小時，然后自然退火；再重新把小長方體研磨碎，制成高/寬比為0.25～4圓柱形或方柱形的小柱體，將其放進真空石英瓶中，加熱至350℃，保持4個小時，然后自然退火；取出小柱體拋光，制得Tl離子小柱形敏感材料，備用；用導電銀漿焊接在小柱體上表面上焊接并引出一銅導線，并將上面制得全固態Tl離子小柱形敏感材料及其上銅導線封裝在一個樹脂管下管口中，小柱體為所述樹脂管封底、上管口設有樹脂封蓋，銅導線從樹脂封蓋中引出，制得全固態Tl離子選擇電極。
一種全固態離子選擇電極的制備方法，其特征在于該方法由下述兩步組成①Tl離子敏感材料及全固態Tl離子小柱形敏感材料的制備選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩爾比，經充分混合研磨后，在10Mpa壓力下，制成小長方體，放進石英瓶中，在干燥氮氣條件下，加熱到350℃，保持4個小時；然后自然退火，再重新把小長方體研磨碎，制成高/寬為0.25～4的小柱體(圓柱形或方柱形)，將其放在真空石英瓶中，加熱到350℃，保持4個小時，自然退火；取出小柱體，將其拋光，制得全固態Tl離子敏感小柱形材料；②電極的封裝用導電銀漿在小柱體的上表面上焊接并引出一根銅導線，并將上述步驟①制得的全固態Tl離子小柱形敏感材料、及其上的銅導線封裝在一個樹脂管(圓柱形或方柱形)下管口中，所述的小柱形材料為樹脂管封底，樹脂管上管口用樹脂封蓋封死，銅導線從樹脂封蓋中引出，即制得全固態Tl離子選擇電極。
本發明與現有技術相比具有顯著的技術進步和明顯的效果用本發明全固態Tl離子選擇電極來檢測Tl離子，電極耐腐蝕性強，使用壽命可達1年以上，所需試樣少，檢測速度快，使用便捷，測量準確，干擾離子少。該全固態Tl離子選擇電極可用于江河、湖海、生物醫學領域(如血液、體液等)、工業廢水、中藥、蔬菜、水果、茶葉等領域中對Tl離子進行定性和定量檢測。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明圖1是本發明的全固態Tl離子選擇電極的結構示意圖；圖2是全固態Tl離子選擇電極的標準曲線圖；其中，1-樹脂管 2-全固態Tl離子小柱形敏感材料 3-銅導線具體實施方式
下面通過附圖和具體實施方式
，對本發明做進一步地描述實施例1從圖1可見，本發明一種全固態Tl離子選擇電極，是由樹脂管1，封裝在所述樹脂管(圓柱形或方柱形)下管口中的Tl離子小柱形敏感材料2為封底、樹脂管上管口的樹脂封蓋和從該樹脂封蓋中引出的用銀漿焊接在小柱體表面上的銅導線3組成，如此制得全固態Tl離子選擇電極。
本發明一種全固態Tl離子選擇電極的制備①全固態Tl離子敏感小柱形材料的制備選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，摩爾比50∶25∶25，充分混合研磨后，在10Mpa壓力下，制成小長方體，放到石英瓶中，在干燥氮氣條件下，加熱到350℃，保持4個小時；然后自然退火，再重新把小長方體研磨碎，制成直徑為1cm，高為1cm的小圓柱體(或高1cm，寬1cm的小方柱體，以下同)；放在真空石英瓶中，加熱到350℃，保持4個小時，自然退火；取出小柱體，將其拋光，即制得所述的全固態Tl離子小柱形敏感材料2。
②全固態Tl離子選擇電極的封裝用導電銀漿在小圓柱體的上表面上焊接并引出一根銅導線3，并將銅導線3、步驟(1)制得全固態Tl離子敏感小柱形材料2封裝在一個環氧(或聚乙烯)樹脂管1下管口中，所述的小柱形材料為封底，在樹脂管1上管口用樹脂封蓋將其封死(防止進入水和濕汽等)，銅導線3從樹脂封蓋中引出，制得所需要的全固態Tl離子選擇電極。
實施例2～3實施例2～3除所選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI的摩爾比，與實施例1不同外，其余制備過程、步驟及其工藝條件等，均與實施例1相同。本發明實施例1～3中各例所選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI摩爾用量和小柱體高和寬，分別列入下表1中表1實施例1～3所選用光譜純化合物及其用量(mol)
全固態Tl離子選擇電極的選擇性原理是全固態Tl離子選擇電極中封底用的Tl離子小柱形敏感材料中的Tl離子和溶液中的Tl離子產生離子交換反應。
全固態Tl離子選擇電極的特性該電極對Tl離子選擇性的標準曲線圖如圖2所示。檢測下限分別為2×10-7mol/L。電極的響應時間小于3min，濃度高時相對略快些。并且當測量高濃度Tl離子溶液后，再測量低濃度時，沒有發現明顯的濃度遲滯效應現象。
本發明全固態Tl離子選擇電極的應用將本發明的全固態Tl離子選擇電極、參比電極(飽和KCl甘汞，市售產品)分別用導線與萬能表連接，再將上述的二電極置于欲檢測的Tl離子及其含量的溶液中，接通電源，萬能表指示出電壓E(mV)值；然后在Tl離子選擇性的標準曲線圖(參見圖2)縱坐標上查得對應上述E(mV)值。對應Tl離子選擇性的標準曲線圖縱坐標上的E(mV)值，在其橫座標上便可查到1g[Tl](鉈離子濃度對數)值，再查對數表上1g[Tl]值，便可計算出檢測試樣溶液中的Tl離子的濃度值。由此可見，本發明全固態Tl離子選擇電極體積小，攜帶方便，并可以攜帶至現場對欲檢測的江水、河水、湖水、海水中的鉈離子及其含量，血液或體液中的鉈離子及其含量，水果和蔬菜中鉈離子及其含量，污水中鉈離子及其含量等，就地迅速、準確定量地檢測出，為領導科學決策提供可靠的數據依據。
權利要求
1.一種全固態Tl離子選擇電極，其特征在于該電極由樹脂管(1)，封裝在所述樹脂管(1)下管口中的Tl離子小柱形敏感材料(2)為封底、銅導線(3)和樹脂管上管口的樹脂封蓋組成；銅導線(3)從樹脂封蓋中引出；所述的Tl離子小柱形敏感材料，是選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩爾比加工成，其制備方法如下選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以上述的摩爾比配料經充分混合研磨后，壓制成小長方體，放進石英瓶中，在干燥氮氣的條件下，加熱到350℃，保持4個小時；然后自然退火，再重新把小長方體研磨碎，制成高/寬比為0.25～4的小柱體，將其放進真空石英瓶中，加熱至350℃，保持4個小時；然后自然退火；取出小柱體拋光，制得Tl離子選擇小柱形敏感材料(2)，備用；用導電銀漿焊接在小柱體的一側并引出的一銅導線(3)，并將上面制得全固態Tl離子小柱形敏感材料(2)及其上的銅導線(3)封裝在一個樹脂管(1)管口中，小柱體為所述樹脂管封底，樹脂管上管口設有樹脂封蓋，銅導線從樹脂封蓋上引出，制得全固態Tl離子選擇電極。
2.如權利要求1所述的一種全固態Tl離子選擇電極的制備方法，其特征在于該方法由下述兩步組成①Tl離子小柱形敏感材料的制備選用光譜純化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩爾比配料，經充分混合研磨后，在10Mpa壓力下，制成小長方體，放到石英瓶中，在干燥氮氣的條件下，加熱到350℃，保持4個小時；然后自然退火，再重新把小長方體研磨碎，制成高/寬比為0.25～4的小柱體，將其放在真空石英瓶中，加熱到350℃，保持4個小時，自然退火；取出小柱體，將其拋光，制得全固態Tl離子小柱形敏感材料(2)；②全固態Tl離子選擇電極的封裝用導電銀漿在小柱體的表面上焊接并引出一根銅導線，并將上述步驟①制得的全固態Tl離子敏感小柱形材料(2)、及其上設有的銅導線(3)封裝在一個樹脂管(1)下管口中，所述的小柱形材料為封底，上管口設有樹脂封蓋，銅導線從樹脂封蓋上引出，即制得全固態Tl離子選擇電極。
全文摘要
本發明涉及一種全固態Tl離子選擇電極及制法，它是由樹脂管、Tl離子小體柱敏感材料的樹脂管底、樹脂頂蓋組成。用光譜純Tl
文檔編號G01N27/00GK1945302SQ20061001727
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月24日 優先權日2006年10月24日
發明者門洪, 王建國 申請人:東北電力大學