专利名称：一种全固态Tl离子选择电极及其制备方法
技术领域：
本发明属于分析所用的一种电极，涉及一种定性和定量检测Tl离子的电极，尤其涉及一种全固态Tl离子选择电极及其制备方法。
背景技术：
重金属离子(如Zn2+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+、Mn5+、As3+、Fe3+、Hg2+)超标后能够对人体产生有害甚至致命的影响，因此重金属的定量检测在药物、食品、临床和环境监测等方面有着非常重要的意义。目前的检测方法主要有原子吸收分光光度法和质谱法等，但是采用这些方法的设备庞大，并且昂贵，需要复杂的预处理，测量周期长以及需要熟练的操作人员，这在实际应用中带来许多不方便，因此广泛引起广大科技人员关注，并已经成为急待研制和开发的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供对Tl离子进行定性和定量检测用的一种全固态Tl离子选择电极及其制备方法。
本发明的目的是通过下面的的技术方案来实现的一种全固态Tl离子选择电极，其特征在于该电极是由树脂管，封装在所述树脂管下管口内的Tl离子敏感小柱形材料的封底、铜导线和树脂顶盖组成；铜导线从树脂封盖中引出；铜导线从树脂封盖上引出；所述的Tl离子小柱形敏感材料，是选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩尔比加工成，其制备方法如下用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，按上述的原料摩尔比配料，经充分混合研磨后，压制成小长方体，放进石英瓶中，在干燥氮气的条件下，加热到350℃，保持4个小时，然后自然退火；再重新把小长方体研磨碎，制成高/宽比为0.25～4圆柱形或方柱形的小柱体，将其放进真空石英瓶中，加热至350℃，保持4个小时，然后自然退火；取出小柱体抛光，制得Tl离子小柱形敏感材料，备用；用导电银浆焊接在小柱体上表面上焊接并引出一铜导线，并将上面制得全固态Tl离子小柱形敏感材料及其上铜导线封装在一个树脂管下管口中，小柱体为所述树脂管封底、上管口设有树脂封盖，铜导线从树脂封盖中引出，制得全固态Tl离子选择电极。
一种全固态离子选择电极的制备方法，其特征在于该方法由下述两步组成①Tl离子敏感材料及全固态Tl离子小柱形敏感材料的制备选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩尔比，经充分混合研磨后，在10Mpa压力下，制成小长方体，放进石英瓶中，在干燥氮气条件下，加热到350℃，保持4个小时；然后自然退火，再重新把小长方体研磨碎，制成高/宽为0.25～4的小柱体(圆柱形或方柱形)，将其放在真空石英瓶中，加热到350℃，保持4个小时，自然退火；取出小柱体，将其抛光，制得全固态Tl离子敏感小柱形材料；②电极的封装用导电银浆在小柱体的上表面上焊接并引出一根铜导线，并将上述步骤①制得的全固态Tl离子小柱形敏感材料、及其上的铜导线封装在一个树脂管(圆柱形或方柱形)下管口中，所述的小柱形材料为树脂管封底，树脂管上管口用树脂封盖封死，铜导线从树脂封盖中引出，即制得全固态Tl离子选择电极。
本发明与现有技术相比具有显著的技术进步和明显的效果用本发明全固态Tl离子选择电极来检测Tl离子，电极耐腐蚀性强，使用寿命可达1年以上，所需试样少，检测速度快，使用便捷，测量准确，干扰离子少。该全固态Tl离子选择电极可用于江河、湖海、生物医学领域(如血液、体液等)、工业废水、中药、蔬菜、水果、茶叶等领域中对Tl离子进行定性和定量检测。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明图1是本发明的全固态Tl离子选择电极的结构示意图；图2是全固态Tl离子选择电极的标准曲线图；其中，1-树脂管 2-全固态Tl离子小柱形敏感材料 3-铜导线具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式
，对本发明做进一步地描述实施例1从图1可见，本发明一种全固态Tl离子选择电极，是由树脂管1，封装在所述树脂管(圆柱形或方柱形)下管口中的Tl离子小柱形敏感材料2为封底、树脂管上管口的树脂封盖和从该树脂封盖中引出的用银浆焊接在小柱体表面上的铜导线3组成，如此制得全固态Tl离子选择电极。
本发明一种全固态Tl离子选择电极的制备①全固态Tl离子敏感小柱形材料的制备选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，摩尔比50∶25∶25，充分混合研磨后，在10Mpa压力下，制成小长方体，放到石英瓶中，在干燥氮气条件下，加热到350℃，保持4个小时；然后自然退火，再重新把小长方体研磨碎，制成直径为1cm，高为1cm的小圆柱体(或高1cm，宽1cm的小方柱体，以下同)；放在真空石英瓶中，加热到350℃，保持4个小时，自然退火；取出小柱体，将其抛光，即制得所述的全固态Tl离子小柱形敏感材料2。
②全固态Tl离子选择电极的封装用导电银浆在小圆柱体的上表面上焊接并引出一根铜导线3，并将铜导线3、步骤(1)制得全固态Tl离子敏感小柱形材料2封装在一个环氧(或聚乙烯)树脂管1下管口中，所述的小柱形材料为封底，在树脂管1上管口用树脂封盖将其封死(防止进入水和湿汽等)，铜导线3从树脂封盖中引出，制得所需要的全固态Tl离子选择电极。
实施例2～3实施例2～3除所选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI的摩尔比，与实施例1不同外，其余制备过程、步骤及其工艺条件等，均与实施例1相同。本发明实施例1～3中各例所选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI摩尔用量和小柱体高和宽，分别列入下表1中表1实施例1～3所选用光谱纯化合物及其用量(mol)
全固态Tl离子选择电极的选择性原理是全固态Tl离子选择电极中封底用的Tl离子小柱形敏感材料中的Tl离子和溶液中的Tl离子产生离子交换反应。
全固态Tl离子选择电极的特性该电极对Tl离子选择性的标准曲线图如图2所示。检测下限分别为2×10-7mol/L。电极的响应时间小于3min，浓度高时相对略快些。并且当测量高浓度Tl离子溶液后，再测量低浓度时，没有发现明显的浓度迟滞效应现象。
本发明全固态Tl离子选择电极的应用将本发明的全固态Tl离子选择电极、参比电极(饱和KCl甘汞，市售产品)分别用导线与万能表连接，再将上述的二电极置于欲检测的Tl离子及其含量的溶液中，接通电源，万能表指示出电压E(mV)值；然后在Tl离子选择性的标准曲线图(参见图2)纵坐标上查得对应上述E(mV)值。对应Tl离子选择性的标准曲线图纵坐标上的E(mV)值，在其横座标上便可查到1g[Tl](铊离子浓度对数)值，再查对数表上1g[Tl]值，便可计算出检测试样溶液中的Tl离子的浓度值。由此可见，本发明全固态Tl离子选择电极体积小，携带方便，并可以携带至现场对欲检测的江水、河水、湖水、海水中的铊离子及其含量，血液或体液中的铊离子及其含量，水果和蔬菜中铊离子及其含量，污水中铊离子及其含量等，就地迅速、准确定量地检测出，为领导科学决策提供可靠的数据依据。
权利要求
1.一种全固态Tl离子选择电极，其特征在于该电极由树脂管(1)，封装在所述树脂管(1)下管口中的Tl离子小柱形敏感材料(2)为封底、铜导线(3)和树脂管上管口的树脂封盖组成；铜导线(3)从树脂封盖中引出；所述的Tl离子小柱形敏感材料，是选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩尔比加工成，其制备方法如下选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以上述的摩尔比配料经充分混合研磨后，压制成小长方体，放进石英瓶中，在干燥氮气的条件下，加热到350℃，保持4个小时；然后自然退火，再重新把小长方体研磨碎，制成高/宽比为0.25～4的小柱体，将其放进真空石英瓶中，加热至350℃，保持4个小时；然后自然退火；取出小柱体抛光，制得Tl离子选择小柱形敏感材料(2)，备用；用导电银浆焊接在小柱体的一侧并引出的一铜导线(3)，并将上面制得全固态Tl离子小柱形敏感材料(2)及其上的铜导线(3)封装在一个树脂管(1)管口中，小柱体为所述树脂管封底，树脂管上管口设有树脂封盖，铜导线从树脂封盖上引出，制得全固态Tl离子选择电极。
2.如权利要求1所述的一种全固态Tl离子选择电极的制备方法，其特征在于该方法由下述两步组成①Tl离子小柱形敏感材料的制备选用光谱纯化合物Tl2S、Ag2S和AgI，以45∶20∶20到55∶30∶30摩尔比配料，经充分混合研磨后，在10Mpa压力下，制成小长方体，放到石英瓶中，在干燥氮气的条件下，加热到350℃，保持4个小时；然后自然退火，再重新把小长方体研磨碎，制成高/宽比为0.25～4的小柱体，将其放在真空石英瓶中，加热到350℃，保持4个小时，自然退火；取出小柱体，将其抛光，制得全固态Tl离子小柱形敏感材料(2)；②全固态Tl离子选择电极的封装用导电银浆在小柱体的表面上焊接并引出一根铜导线，并将上述步骤①制得的全固态Tl离子敏感小柱形材料(2)、及其上设有的铜导线(3)封装在一个树脂管(1)下管口中，所述的小柱形材料为封底，上管口设有树脂封盖，铜导线从树脂封盖上引出，即制得全固态Tl离子选择电极。
全文摘要
本发明涉及一种全固态Tl离子选择电极及制法，它是由树脂管、Tl离子小体柱敏感材料的树脂管底、树脂顶盖组成。用光谱纯Tl
文档编号G01N27/00GK1945302SQ20061001727
公开日2007年4月11日 申请日期2006年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者门洪, 王建国 申请人:东北电力大学