Электрохимическая ячейка

 

Использование: приборы для непрерывного измерения изменения потенциала реакционной смеси во время химического взаимодействия. Сущность изобретения: ячейка содержит два электрода, расположенных в реакционной полости верхней и нижней головок ячейки, и жиклер, установленный в штуцере подвода реагента нижней головки. Выход нижней головки соединен гибким шлангом из инертного материала с входом верхней головки. Кроме того, корпус ячейки выполнен из теплоизоляционного материала. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 01 N 27/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4861329/25 (22) 12.07,90 (46) 23,01.93. Бюл, И 3 (71) Архангельский лесотехнический институт им, В.В.Куйбышева (72) К.Г.Боголицын, А.М.Айзенштадт, С,А.Романенко, М.В,Богданов и Ю.А.Коробовский (73) Архангельский лесотехнический институт им, B.Â.Êóéáûøeâà (56) EP М 0048603, кл. С 02 F 9/00, 1982, Дарст Р, Ионоселективные электроды, М.: Мир, 1972, с.354. (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА

Изобретение относится к приборам аналитической химии, предназначено для непрерывного измерения изменения потенциала реакционной смеси во время химического взаимодействия и может быть использовано в приборах серии АОВ (анализатор окисляемых веществ), применяемых для непрерывного контроля величины ХПК (химического потребления кислорода) сточных вод по изменению потенциала реакционной смеси.

Цель изобретения — обеспечение возможности исследования кинетики окислительно-восстановительных процессов.

Указанная цель достигается тем, что в ячейке для электрохимических измерений, содержащей реакционную камеру и два электрода, реакционная камера выполнена в виде шланга, намотанного на втулку, и соедине; а с верхней и нижней камерами, причем в верхней части нижней камеры расположены смесительная камера, соединенная с одной стороны с жиклером, а с

„„ Ы„„1790763 А3 (57) Использование: приборы для непрерывного измерения изменения потенциала реакционной смеси во время химического взаимодействия. Сущность изобретения; ячейка содержит два электрода, расположенных в реакционной полости верхней и нижней головок ячейки, и жиклер, установленный в штуцере подвода реагента нижней головки, Выход нижней головки соединен гибким шлангом из инертного материала с входом верхней головки. Кроме того, корпус ячейки выполнен из теплоизоляционного материала. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл, другой — с входом реакционной камеры, (/) штуцер для подачи реагента, соединенный С с жиклером, штуцер для подвода пробы, соединенный непосредственно со смесительной камерой, а выход реакционной ячейки соединен со штуцером для вывода анализируемой смеси, размещенным в верхней камерее.

На чертеже представлено поперечное сечение электрохимической ячейки. О1

Ячейка содержит цилиндрический корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 камеры. Реакционная камера 4 выполнена в виде гибкого шланга, намотанного на втулку 5, установ- ф ленную в корпусе 1. В нижней камере 3 расположен штуцер о для подачи реагента и штуцер 7 для подачи анализируемой сре- !(3 ды, втулка 8 для электрода и жиклер 9, В верхней камере 2 расположена втулка 10 для установки электрода и штуцер для выхода смеси 11, В нижней камере 3 расположена смесительная камера 12, Электроды подключены к блоку индикации, Реакционная камера 4 в виде шланга соединена с

1790763 верхней 2 и нижней 3 камерами, в которы;; расположены электроды, Смесительная к мера 12 соединена с одной стороны с жиклером 9, а с другой — с входом реакционной камеры. Штуцер 6 для подачи реагента соединен с жиклером 9, а штуцер 7 для подачи анализируемой среды — непосредственно со смесительной камерой 12. Выход реакционной ячейки соединен со штуцером 11 для вывода анализируемой смеси.

Реакционная камера 4 в виде шланга выполняется из эластичного инертного материала, например силиКона, а камеры — из теплоизоляционного материала, например фторопласта.

Устройство работает следующим образом, Через штуцер 6 и штуцер 7 в смесительную камеру 12 нижней камеры 3 электрохимической ячейки под давлением одновременно подают реагент и анализируемую среду, В смесительную камеру 12 нижней камеры реагент поступает через жиклер

9 с фиксированным отверстием, что предотвращает попадание среды в зону измерения потенциала реагента. В смесительной камере начинается процесс окисления компонентов среды, который продолжается в течение всего времени прохождения смеси по реакционной камере 4 в виде шланга до выхода из верхней камеры через штуцер 11 в канализацию. Время реакции устанавливается предварительно; исходя из данного параметра выбирается длина шланга. Процесс измерения разности потенциалом между электродами нижней и верхней камер идет постоянно. Реакция заканчивается в точке измерения в верхней камере электрохимической ячейки.

Использование двухэлектродной системы с одинаковыми индеферентными электродами (ЭПВ-1) и установка их в верхней и нижней камерах электрохимической ячейки позволяют сравнить значения потенциалов электродов в ОВС и в смеси анализируемой среды с ОВС.

Пример 1. Для анализа брали 10 проб сточной воды сульфитцеллюлозного производства Архангельского ЦБК, В каждой из

Формула изобретения

1, Электрохимическая ячейка, содер>кащая реакционную камеру и два электрода, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности исследования кинетики окислительно-восстановительных процессов, реакционная камера выполнена в виде шланга, намотанного на втулку, и соединена с верхней и нижней камерами, в которых расположены электроды, при этом

45 отобранных проб базовым способом определяли параметр Лф. Для этого брали 20 мл окислительно-восстановительной системы феррицианид-ферроцианид калия (ФФЕ) с концентрацией феррицианида

2,5 10 моль/л и соотношением концентраций указанных солей 100: 1; помещали данный раствор в химический стаканчик и определяли его исходный потенциал р, 3атем отбирали 40 мл анализируемой пробь( сточной воды и помещали в этот же стаканчик. По истечении 5 мин определяли значение потенциала системы (e ) и

Лф =po P5 °

Аналогичные операции проводили со всеми отобранными пробами сточной воды, Результаты измерений приведены в табл. 1, Кроме того, параметр Л р был определен для каждой пробы анализируемых растворов по прототипу и по предлагаемому способу. Контроль за временем контакта реакционных жидкостей при использовании предлагаемой установки осуществляется исходя из скорости движения жидкости по шлангу, задаваемой перистальтическими насосами, длины шланга и его диаметра.

Соотношение обьемов реагента и анализируемой среды 1: 2.

Приведенные в табл.1 результаты измерений показывают, что средняя относительная погрешность прототипа составляет

50%, точность же измерений по предлагаемому способу не отличается от точности базового способа.

Пример 2. Опыты проводили в условиях примера 1, но при этом для определения параметра Лр использовали электрохимическую ячейку с установленным жиклером (!) и без жиклера (!!), Результаты измерений приведены в табл, 2.

Приведенные экспериментальные данные показывают, что точность измерений при помощи предлагаемого устройства с установленным жиклером выше, чем без жиклера. в верхней части нижней камеры расположены смесительная камера, соединенная с одной стороны с жиклером, а с другой — с входом реакционной камеры, штуцер для подачи реагента, соединенный с жиклером, и штуцер для подвода пробы, соединенный непосредственно со смесительной камерой, а выход реакционной ячейки соединен со штуцером для вывода анализируемой смеси, размещенным в верхней камере, 1790763

Таблица1

П р и м е ч а н и е: o — относительная погрешность способа по сравнению с базовым.

Таблица2

ЖЬв

Составитель Ю.Коробовский

Техред М.Моргентал КоРРектоР Е.Папп

Реда кто р Г. Бел ьская

Заказ 374 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

2. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что шланг выполнен из эластичного инертного материала, например силикона.

3. Ячейка по п.1, отличающаяся тем, что камеры выполнены из теплоизоляционного материала.