C25B11 / 12 - електролітичні способи; електрофорез; пристрою для них (електродіаліз, електроосмос, поділ рідин за допомогою електрики B01D; обробка металу впливом електричного струму високої щільності B23H; обробка води, промислових і побутових стічних вод або відстою стічних вод електрохімічними способами C02F 1/46; поверхнева обробка металевого матеріалу або покриття, що включає принаймні один спосіб, який охоплюється класом C23 та принаймні інший спосіб, що охоплюється цим класом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная або катодний захист C23F; електролітичні способи п олучение монокристалів C30B; металізація текстильних виробів D06M 11/83; декоративна обробка текстильних виробів місцевої
1. КИСНЕВИЙ ЕЛЕКТРОД, що включає вуглецеву підкладку з нанесеним на неї каталізатором, який відрізняється тим, що, з метою підвищення активності електрода в нейтральньпс середовищах, як каталізатор використовують фермент лакказу. 2. Кіслородньтй електрод по п. 1, отлічающійс я тим, що іспйльзуют вуглецеву підкладку з поверхнею 100-250 м / г.
1 511 З 25 В 11 (12
І ABTOPCHO5IIY свідчить
У 385538, кл. Н 01 М 13/04, 1972. (прототип). (54) (57) 1. кисневого ЕЛЕКТРОД е включає вуглецеву підкладку з нанесеним на неї каталізатором, який відрізняється тим, що, з метою підвищення активності електрода в нейтральних середовищах, як каталізатор використовують фермент†"лакказу.
2. Кисневий електрод по п. 1, який відрізняється тим, що використовують вуглецеву підкладку з поверхнею 100-250 м / г.
В якості підкладки для адсорбційних іммобііізаціі можуть бути використані графіт, скловуглець, вугілля і сажа, проте найбільше значення стаціонарного потенціалу встановлюється на електроді з сажі. Значення стаціонарних потенціа- ее лов в атмосфері кисню составля-. ють 1,05, 1,08, 1,10 і 1 20 В відповідно. йа електроді прототипу.
Винахід відноситься до електрохімії, а саме до створення електродів для електрохімічних осередків, і може бути використано для електродів електрохімічних датчиків на кисень.
Відомий кисневий електрод, що включає вуглецеву підкладку з нанесеним на неї каталізатором†"органічним комплексом металу, а саме полімером фталоцианина кобальту або заліза (1).
Недоліком відомого кисневого електрода є його нізкая..актівность в нейтральних сре- 13 дан.
Мета винаходу †"підвищення активності електрода в нейтральних середовищах.
Поставлена мета досягається 20 кисневим електродом, що включає вуглецеву підкладку з нанесеним на неї каталізатором, причому в якості каталізатора використовують фер-. мент †"лаккаеу. 25
Даний електрод виготовляють шляхом занурення вуглецевої під- ложки, наприклад сажі, з поверхнею 100-250 м / г в розчин лакказу з концентрацією 10 - 10 моль / л щ
-3 -6 при рН 4,5 †"5, $.
Лакказу (п-діфеіол: Про †"оксидоредуктаза, ФК 1.10.3.2.) Є окнслітельно-відновлювальних ферментом. Молекула лакказу має молекулярну вагу близько 60 000 і виділена з грибків. До складу активного центру лаккаеи входить 4 атома міді, пов'язаних з білкової глобули. Лакказу є вельми стабільним ферментом н може зберігатися в нейтральних буферних розчинах s протягом декількох місяців. При йдсорбціонной іммобілізації, яка протікає необоротно, лаккаеа зберігає близько 20Ж активності, а стабільність зростає, максимальне значення потенціалу складає 0,8 В.
Електрод готують наступним чином.
На пірографітовий стрижень (діаметр 1 мм, довжина 15 мм) наносять сажу (100 м / r) в суміші зі фторопластовим лаком і ацетоном. Вага фторопласта становить 15Х від ваги сажі (4-5 мг). Отриманий електрод занурюють в розчин лакказу в 0,15 М ацетатному буферном розчині з рН 5,0. Концентрація лакказу становить 5 10 моль / л. Адсорбцію лакказу проводять протягом 24 годин при кімнатній температурі.
Стаціонарний потенціал такого електрода становить 1,2 В, що близько до рівноважного потенціалу кисневого електрода. Отриманий електрод відчувають в ацетатному буферном розчині (0,3 М) з рН 5,0 при щільності струму 180 мкА / см, Протягом 50 год роботи при зазначеної щільності струму потенціал електрода зменшився на 10Х щодо потенціалу початку поляризації, і склав 1,11 В. (Всі значення потенціалів наведені щодо водневого електрода в тому ж розчині).
Вибір в якості носія сажі обумовлений тим, що сажа з поверхнею 100-250 м / r має високу ємністю по білку. Збільшення поверхні носія не призводить до збільшення ємності по білку через те, що пори з малим діаметром (менше 100 А) недоступні для адсорбції білка. Сажа з поверхнею менше 100 м / г має малу ємність і по білку.
Адсорбцію ферменту здійснюють ІЕ розчину з концентрацією 10
10 моль / л. Нижня межа концентрації обумовлений малою швидкістю адсорбції білка на електрод з розведеного розчину, а верхній†"межею розчинності ферменту.
Оптимальні значення рН становлять 4,5-5 5 бо саме в цій області рН фермент (лакказу) володіє найбільшою стабільністю і активністю.
Основні переваги запропонованого кисневого електрода:
1. Вперше реалізований рівноважний кисневий потенціал на електроді.
Замовлення 2853/4 Тираж Б37 Передплатна
ВНЙІПІ Державного комітету СРСР у справах винаходів і відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб. д. 4/5
Філія IIIIII "Патент". м Ужгород, вул. Проектна, 4
3 в нейтральному розчині. Потенціал, який встановлюється на електродах, активованих органічними комплексами по прототипу на 0,4 В отрицательнее.
2. електровідновлення кисню на даному електроді протікає при потенціалах на 0,4 В більше позитивних, ніж на електродах прототипу. Слід також зазначити, що в присутності лакказу електровостановленіе кисню протікає безпосередньо до води, минаючи проміжне утворення перекису водню.
3. Важливою особливістю кисневого електрода на основі лакказу є його селективність по відношенню до кисню, що дозволяє рекомендувати його для використання. в електрохімічних датчиках на кисень.