Устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале

 

(72) Автор изобретения

М.З. Ташчян

I ф. (, » г й

Щ „ 4 Qgs„- ° v> „ (7! ). Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КУЛОНОМЕТРИ4ЕСКОГО. АНАЛИЗА

ПРИ КОНТРОЛИРУЕМОМ ПОТЕНЦИАЛЕ

Изобретение относится к аналити ческому приборостроению, а конкрет нее к средствам электрохимического анализа растворов, и предназначено для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале.

Известно устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале, содержащее трехэлектродный электролизер, интегратор, потенциостат и задатчик поляризующего потенциала f1 ).

Недостатком устройства является ограниченная точность кулонометрического анализа, связанная с невысокой точностью установки поляризующего потенциала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале, содержащее трехэлектродный злектролизер, подсоединенный к потенциостату, эталонный резистор, включенный

2 в цепь рабочего электрода электролизера, интегратор электролизного тока, интегратор и задатчик потенциалов окисления и восстановления, подключенный к входу потенциостата через переключатель Г2 ).

Недостатком известного устройства является ограниченная точность анализа, обусловленная погрешностью установок потенциалов окисления и восстановления на задатчике, так как последнее обстоятельство вызывает отклонение коэффициента участия анализируемого компонента в электрохимической реакции, который учитывается при проведении прецизионного анализа и входит :в формулу определения массы, согласно закону Фарадея го

KnF где m — масса анализируемого компонента;

А - атомный вес компонента;

3 10008

Q - количество электричества, затраченное на электролиз;

К - коэффициент участия анализируемого компонента в электрохимической реакциФ;

n - число электронов, участвующих в реакции;

F - число Фарадея.

Увеличение отклонения потенциала окисления Е, „ и потенциала восстанов- щ ления Еь от формального потенциала Ео с целью увеличения К и снижения погрешности ведет к снижению селективности анализа, т.е. к увеличению участия в электролизе неанализируемых компонентов. Необходимо также отметить, что ввиду абсолютности кулонометрического метода анализа и калибровки по электрическим эталонам . погрешность установки потенциалов при калибровке автоматически не учитывается.

Цель изобретения - повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, « что в устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потециале, содержащее трехэлектродный электролизер, подсоединенный к потенциостату, эталонный резистор, включенный в цепь рабочего электрода электролизера, интегратор электролизного тока и задатчик окисления и восстановления, подключенный к входу потенциостата через переключатель, дополнительно введен задатчик Формального потенциала окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента, подсоединенный к суммирующей точке потенциостата.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трехэлектродный электролизер 1, подсоединенный к потенциостату 2, эталонный резистор 3, интегратор 4, задатчик 5 потенциалов окисления и восстановления, переключатель 6 и задатчик 7 формального потенциала, причем эталонный резистор 3 связывает рабочий электрод электролизера 1 с землей, интегратор 4 подсоединен параллельно эталонному резистору 3, задатчик

5 потенциалов окисления и восстанов-. ления подсоединен к потенциостату

2 через переключатель 6, задатчик 7

Формального потенциала подсоединен к суммирующей точке потенциостата 2, 79 4

Устройство работает следующим образом.

На задатчике 5 устанавливают потенциалы 0 ок = Еок E о и ОВос =0 80с

Ео. На задатчике 7 устанавливают формальный потенциал Е.

Результирующее значение поляризующего потенциала будет равно Ео„ или Е о, в зависимости от положения переключателя 6. Благодаря установке

Формального потенциала на отдельном задатчике 7 абсолютная погрешность установки формального потенциала всегда складывается с одним из .установленных на задатчике 5 потенциалов и вычитается из другого. Поэтому при симметричном выборе отклонения от о ("оК= Вос) погрешность ус тановки формального потенциала всегда обусловливает минимально возможную погрешность коэффициента участия.

При проведении кулонометрического анализа первоначально определяют значение формального потенциала Ео для выбранной окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента раствора по экспериментальным кривым для количества электричества в зависимости оТ потенциала, задаваемого задатчиком 7, которые получают при электролизе со ступенчатым (20-30 мВ) изменением потенциала и интегрировании. Потенциал средней точки соответствует Формальному потенциалу Е системы.

Ввведение в предлагаемую установку для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале задатчика формального потенциала окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента позволяет существенно повысить точность коэффициента участия анализируемого вещества в электрохимической реакции и, как следствие, точность анализа при симметричном отклонении потенциалов окисления и восстановления от формального потенциала. Это обусловлено снижением действия погрешности установки потенциала (точнее части электродного потенциала, равной формальному потенциалу) на погрешность анализа. Так, например, при погрешности установки поляризующего потенциала (а точнее части формального потенциала) в 0,5-5 мВ погрешность анализа с использованием изобУстройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале, содержащее трехэлектродный электролизер, подсоединенный к-потенциостату, эталонный резистор, включенный в цепь рабочего электрода электролизера, интегратор электроS 1000879 4 ретения снижается в среднем в 10-5 лизного тока и задатчик потенциалов раз. окисления и восстановления, пьдклюНаиболее эффективно использова- ченный к входу потенциостата через ние изобретения в прецизионных (клас- переключатель, о т л и ч à ю щ е еса 0,03 и лучше) кулонометрических з с я тем, что, с целью повышения точ. анализаторах с контролируемым потен- ности анализа, в него дополнительно ци алом. введен задатчик формального потенциала окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента, Формула изобретения tO подсоединенный к суммирующей точке патенциостата

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1% и 769422, кл. G Ol и 27/42, 1980.

2. Установка прецизионная кулонометрическая ПКУ 101. Паспорт

Е 840062 ПС, 1979 (прототип).

Составитель В. Филимонов

Редактор С. Пекарь Texpeg O.Неце- Корректор И. Шулла

Заказ 1369/45 Тираж о71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35, Раушская наб. g. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4