Способ электрохимического определения содержания компонентов в электролитах

Авторы патента:

G01N27 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

Сущность изобретения: способ основан на поляризации электродов датчика переменными токами нескольких частот и измерении их напряжений, возникающих на электродах датчика, по которым судят о содержании компонентов электролита.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810239/25, 4825814/25 (22) 11.01.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (72) А, В.Железцов (56) Живилова Л,М., Назаренко П.Н„Маркин Г.П, Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС, М., 1979, с. 224, Изобретение относится к электрохимическим и электрофизическим измерениям и может быть использовано в технологии приготовления производственной и питьевой воды, при контроле сточных вод и состава гальванических ванн.

Известен способ (Живилова Л.М., Назаренко П.Н., Маркин Г.П. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС.

М„Энергия, 1979. вЂ” 224 с.) с использованием кондуктометрического метода, основанного на измерении электропроводности раствора контактным или бесконтактным методом, На результате измерения не оказывают влияние примеси органического происхождения, а поляризационные явления и кинетика двойного слоя искажают их.

Известный способ не позволяетопределять содержания органических и неорганических веществ в растворе, так как принцип измерения основан на явлении изменения омического сопротивления (активного) раствора в зависимости от концентрации. без учета емкостных эффектов, поляризационного сопротивления и химических реакций.

Это является недостатком кондуктометрического метода и средств измерений, базирующихся на нем кондуктометров (ТХ2/Р, АК-310, КС-211), содержащих генератор переменного напряжения одной частоты, дат„„ А „„1770875 А1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ЭЛЕКТРОЛИТАХ (57) Сущность изобретения: способ основан на поляризации электродов датчика переменными токами нескольких частот и измерении их напряжений, возникающих на электродах датчика, по которым судят î содержании компонентов электролита, чик и вольтметр. Кондуктометры реализуют кондуктометрический метод измерения активного сопротивления растворов и имеют те же недостатки, что и сам метод, Целью изобретения является сэздания экспрессного, безреагентного и неразрушающего способа определения содержания компонентов в электролитах, обла,акающего повышенной информативностью.

Для этого электроды датчика псляризуют несколькими токами различных частот и измеряют на этих частотах напряжение датчика, Напряжение датчика при неизменном по значению токе поляризации зависит от концентрации компонентов. их диэлектрической и магнитной проницаемости, вязкости, температуры, зарядов. коэффициентов диффузии и переноса. константы скорости и частоты тока.

Технологические растворы ха зактеризуются постоянством указанных параметров. Изменяя частоту тока в диап; зоне от низких (1-100 Гц) до высоких (10 -10 Гц). частот, получают различные значения Напряжений датчика.

Эквивалентный электрический аналог датчика состоит из резистора, оп .деляющего концентрацию компонентов. зоследовательно включенного с парал/lельным

1770875

Составитель А.Железцов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Бучок

Редактор Г,Бельская

Заказ 3739 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (ССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединением емкости двойного слоя вЂ” первой ветви, химического и диффузионного импедансов вЂ” второй ветви (Феттер К, Электрохимическая кинетика. Химия, 1967, с.

373-380).

На низких частотах импеданс аналога датчика определяется параллельным соединением эквивалентной схемы при любых концентрациях веществ в растворе, В области высоких частот сопротивление параллельного соединения в десятки, сотни раз меньше сопротивления последовательного резистора, Поскольку ток поляризации неизменный, то согласно закону Ома напряжение датчика пропорционально его импедансу и с ростом частоты уменьшается.

Импеданс параллельного соединения аналога датчика в основном определяется органическими веществами, а сопротивление последовательного резистора вЂ” неорганическими, Поляризуя датчик несколькими токами разных частот и измеряя напряжения их на электродах, можно определить содержание компонентов органических и неорганических веществ в растворе.

В растворе находятся 4-10 (в общем n) компонентов органического и неорганического происхождения, концентрацию которых необходимо определить. В этом случае двухэлектродный датчик поляризуется от генератора переменными токами 4-10 (в общем и) различных частот и измеряются их напряжения на электродах. Для количественного анализа вначале выполняется градуировка по каждому компоненту, находящемуся в растворе, т,е. строится зависимость напряжения датчика от концентрации по стандартным растворам, а затем выполняется анализ технологического раствора.

Использование предлагаемого способа позволяет проводить анализ компонентов

5 растворов многочастотным экспрессным неразрушающим методом, Ликвидируются разрушение растворов и введение дополнительных реагентов, Экономическая эффективность приме10 нения способа обеспечивается уменьшением затрат труда и времени на анализ, повышением информативности и точности результатов измерения за счет взятия отношений напряжения, устранением введения

15 реагентов в раствор и неразрушением его, возвращением раствора после анализа в технологический процесс, экологической чистотой.

20 Формула изобретения

Способ электрохимического оп ределения содержания компонентов в электролитах, включающий поляризацию электродов датчика переменным током и измерение паде25 ния напряжения на электродах, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения информативности способа путем обеспечения возможности определения содержания компонентов электролита. электроды датчи30 ка поляризуют переменным током на нескольких частотах, регистрируют падения напряжения, составляют отношения падений напряжений к напряжению фиксированной частоты, которую выбирают из

35 диапазона частот, в котором напря:кение не зависит от частоты, и по калибровочным зависимостям отношение напряжений вЂ” концентрация определяют содержание компонента электролита.

Похожие патенты:

Вихретоковый преобразователь // 1767409

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии конструкций из проводящих материалов в машиностроении, авиации и др

Способ магнитографического контроля сварных соединений // 1767408

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества сварных соединений

Способ определения термодинамических характеристик конденсированных сред // 1767407

Датчик влажности текстильных материалов // 1767406

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля влажндсти текстильных материалов

Термохимический датчик // 1767405

Устройство вихретокового контроля сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов // 1765764

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в судостроительной и машиностроительной промышленности для дефектоскопии сварных соединений изделий из ферромагнитных материалов

Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля // 1765763

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов

Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля // 1765763

Устройство для электромагнитного неразрушающего контроля // 1765762

Вольтамперометрический метод определения платины // 1765761

Датчик состава газа // 2100800

Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды

Твердотельный газовый сенсор // 2100801

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности

Устройство с кондуктометрическим датчиком // 2100802

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля состава веществ, их идентификации, а также определения наличия в них примесей с аномальной электрической проводимостью

Способ и устройство для определения октановых чисел автомобильных бензинов // 2100803

Способ определения концентрации ионов в жидкостях // 2101696

Изобретение относится к физико-химическим методам исследования окружающей среды, а именно к способу определения концентрации ионов в жидкостях, включающему разделение пробы анализируемого и стандартного веществ ионоселективной мембраной, воздействие на анализируемое и стандартное вещества электрическим полем и определение концентрации детектируемых ионов по их количеству в пробе, при этом из стандартного вещества предварительно удаляют свободные ионы, а количество детектируемых ионов в пробе определяют методом микроскопии поверхностных электромагнитных волн по толщине слоя, полученного из ионов путем их осаждения на электрод, размещенный в стандартном веществе, после прекращения протекания электрического тока через стандартное вещество

Способ вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ контроля концентрации электролитов и f-метр- кондуктометр для его реализации // 2102734

Изобретение относится к области физики-химических исследований и может быть использовано в химической и других родственных с ней отраслях промышленности

Твердотельный газовый сенсор // 2102735

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Устройство для внутритрубной магнитной дефектоскопии стенок стальных трубопроводов // 2102737