[发明专利]一种亚铜离子选择电极及其测量亚铜离子的方法

说明书

技术领域

本发明化学分析领域，具体涉及一种亚铜离子选择电极及其测量亚铜离子的方法。

背景技术

PCB板酸性蚀刻液在使用过程中要监测其亚铜离子含量，从而控制氧化剂（例如:过氧化氢）的加入量，但现在是采用高锰酸钾滴定法测定亚铜离子耗时较长，且不适用于自动调节装置。

离子选择电极具有将溶液中某种特定离子的活度转化成一定电位的能力，其电位与溶液中给定离子活度的对数成线性关系。其具有操作简便迅速，选择性高，结果精确，不受试液颜色、浊度等影响等优点，特别适用与水质连续自动检测和现场分析。

但是，现有技术中，并没有一种测定亚铜离子的离子选择电极，现有的关于铜离子的离子选择电极都是针对二价铜离子的，如专利CN200910113972.0公开一种铜（Ⅱ）离子选择性电极，其主要是解决湿法冶金废水中Cu²⁺的分析。

因此，目前并没有一种测量PCB酸性蚀刻液中亚铜离子的离子选择电极。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种亚铜离子选择电极。所述离子选择电极能够快速准确地测量亚铜离子的活度，由于在稀溶液状态下，活度约等于浓度，从而可以推测亚铜离子的浓度。并且所述亚铜离子选择电极具有1×10^-6~1×10^-2mol/L检测限，能很好地满足实际的应用需要。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述亚铜离子选择电极测量亚铜离子的方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种亚铜离子选择电极，所述亚铜离子选择电极为硫化亚铜与硫化银组成选择性敏感膜的混晶膜电极；所述硫化亚铜的质量占选择性敏感膜总质量的40~60%，所述硫化银的质量占选择性敏感膜总质量的60~40%。

作为一种优选方案，所述硫化银优选为β-Ag₂S型硫化银粉末。

所述硫化亚铜与硫化银组成选择性敏感膜，其制备方法如下：将硫化亚铜粉末和β-Ag₂S型硫化银粉末置于模具中进行压片，施加大于500MPa压力使之形成一片坚固的薄片。

本发明所述的亚铜离子选择电极结构的其它部分与现有技术相似，可以参考现有技术将所得的硫化亚铜与硫化银组成选择性敏感膜进行组装，得到所述亚铜离子选择电极。

本发明所述亚铜离子选择电极的电极原理是：与电极接触的试液中，存在亚铜离子与硫离子活度之间由活度积所决定的平衡关系，如式（Ⅰ）所示：

（Ⅰ）；

E=φ_sec-ΔφM

E----------电极电位，毫伏；

φ_sec----------饱和甘汞电极电位，毫伏；

ΔφM--------亚铜离子指示电极电位，毫伏；

 K----------电极常数。

从上式中，可得出亚铜离子的活度对数与电极电位存在对应关系。

选择性敏感膜中掺入硫化银的作用是降低膜电阻，且使Cu₂S更容易加压成片。

一种利用所述亚铜离子选择电极测量亚铜离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备权利要求1所述亚铜离子选择电极；

（2）取Cu⁺标准溶液，配制若干组Cu⁺离子活度在1×10^-6~1×10^-2mol/L的标准溶液，以2mol/L的氯化钾溶液作为离子强度调节剂，将所述亚铜离子选择电极插入标准溶液中，搅拌，静置，记录电位值，计算标准曲线；

（3）将所述亚铜离子选择电极插入待测试样溶液中，搅拌，静置，记录电位值，代入标准曲线中进行换算。

作为一种优选方案，步骤（2）或（3）中，所述搅拌优选为采用磁力搅拌器进行。

作为一种优选方案，步骤（2）或（3）中，所述搅拌的时间优选为2分钟。

作为一种优选方案，步骤（2）或（3）中，所述静置的时间优选为1分钟。

作为一种优选方案，步骤（2）或（3）中，所述待测试样溶液优选为PCB板酸性蚀刻液。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：