Способ накопления на электроде металла в количестве, пропорциональном его концентрации в растворе

 

I»>505952

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 04.61.73 (21) 1867123/26-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 29.06.76 (51) М.Кл С 01 N 27/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам кзобретекий и открытий (53) УДК 543.251 (088.8) ! (72) Авторы изобретения

А. Л. Маковецкий, Э. В. Галинкер и И. T. Гороновский

Институт коллоидной химии и химии воды

AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАКОПЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОДЕ

МЕТАЛЛА В КОЛИЧЕСТВЕ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОМ

ЕГО КОНЦЕНТРАЦИИ В РАСТВОРЕ

S Е(0(/))сй=А, о

Изобретение относится к электрическим способам исследования состава вещества, в частности к полярографическому способу.

Известен способ накопления металла на твердом и ртутном электродах, на,котором основана амальгамная и пленочная полярогр афия.

При реализации способа в течение определенного интервала времени ведут электролиз с перемешиванием раствора, с целью накопления металла на электроде. Длительность процесса зависит от количества металла, которое необходимо накопить на электроде.

Недостатком известного способа является сильное влияние температур раствора на количество накопленного металла (2 — 3% С), что приводит к значительной температурной погрешности измерения концентрации металла электрохимическими методами. В настоящее время эту погрешность исключают путем термостатирования раствора. Однако в условиях производственного применения полярографических и родственных способов анализа термостатирование нежелательно, так .как оно увеличивает время измерения и снижает надежность аппаратуры. В случае переносных приборов, реализующих известные способы, термостатирование также нецелесообразно, так как при этом значительно возрастают IBI. c, габариты и потребляемая мощность.

Целью изобретения является компенсация зависимости количества накопленного на электроде металла от изменения температуры р а створ а.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в процессе электролиза измеряют техепературу раствора, вьгчисляют интеграл и электролиз ведут в течение интервала времени t „длительность которого определяют из соотношения где t — время, 0 — температура раствора, Р(0) — функция зависимости скорости накопления металла от температуры рВсТВорВ, и электролиз ведут в течение интервала времени, за который указанный интеграл достигает заданного значения; А — время электролиза, проводимого в условиях постоянной температуры, принятой в .качестве стандартной.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что он, исключая необходимость термастатирования раствора, обеспечивает независимость количества накопленного на электроде:металла от изменений температуры

505952 раство;а во всех случаях электролиза, практически важных для полярографии. Устройство для реализации предлагаемого способа может быть выполнено на основе полупроводниковой техники с минимальными размерами, ве:ом и потребляемой мощностью.

Предлагаемый способ основан на том, что в условиях электролиза с геремешиванием раствора зависимость количества,накопленного;:.а электроде металла т от температуры раствора 0 и концентрации С растворенного в пс и металла выра кается следуюь им соотношением

/, m=7(C(t)F (0(t))dt, 15

О где К вЂ” — постоянная.

Если концентрация металла в растворе в течение времени электролиза остается постояз| ной, т, е. С (/) = Со = const, то

t т=КСо J F(0(t))dt

И

Это условие |выполняется в проточном электролизере с постоянной концентрацией метал25 ла в растворе или в непроточном электролизере, когда изменение концентрации металла в растворе за время электролиза незначительно. Из приведенного выражения видно, что количество накопленного на электроде металла пропорционально его концентрации в растворе и не зависит от изменения температуры последнего в том случае, если интеграл в этом выражении, вычисленный за время электролиза, является, величиной постоян- З5 ной. Отсюда вытекает .последовательность

onераций, обеспечивающая компен-ацию зависимости количества накопленного на электроде металла от изменений температуры раствора: в процессе электролиза необходимо измерять текущую температуру раствора О(/), 4о вычислять функцию температурной зависимости скорости накопления F(8(t)), интегрировать эту функцию по времени и прекращать эл=ктролиз в тот момент, когда значение вычисляемого интеграла достигнет заданной постоянной величины.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, схема которого показана па чертеже.

Устройство содержит электролизер 1, коммутатор 2, источник напря кения электролиза 8, измеритель 4 температуры раствора, функциональный преооразователь 5, интегра-.ор б, узел сравнения 7, задатчик величины интсгпала 8.

Устройство работает следующим образом.

С|.гнал от измерителя температуры р-.."òâîðà

4 поступает на функциональный преобразователь 5, выходной сигнал которого пропорцио ?ален подинтегральной функции F(8(t)). В момент начала электролиза коммутатор 2 подключает источник напряжения 8 к электролизеру 1 и одновреме??но выдает команду на интегратор б о начале интегрирования. По этой команде интегратор б интегрирует сигнал, поступающий на него от функционального преобразователя 5. Выход:|ой сигнал интегратора поступает на один из входов узла сравнения 7, на второй вход которого от задатчика

8 подается сигнал, пропорциональный необходимому значению вычисляемого интеграла.

Необходимое значение вычисляемого интеграла задают до начала электролиза. В момент раве?IcTBB вычисляемого интеграла заданному его значению от узла сравнения 7 поступает сигнал на коммутатор 2 о прекращении электролиза..

Формула изобретений

Способ накопления на электроде металла в количестве, пропорциональном его концентрации в растворе, путем электролиза с перемешиванием при постоянной в течение времени электролиза конц.нтрации металла в растворе, отличающийся тем, что, с целью компенсации зависимости, количества накопленного на электроде металла от изменения температуры раствора, электролиз ведут в течение интервала времени t,, длительность которого определяют из соотношения: э (F(8(t))dt=À, О где t — текущее время;

0 — температура раствора, которую измеряют в процессе электролиза;

F(8) — функция зависимости скорости накопления металла от температуры раствора;

А — время электролиза, проводимого в условиях:постоянной температуры, принятой в качестве стандартной.