Полярограф

 

11Щ 811132

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2753441/18-25 с присоединением заявки № (51) М К> з

G 01N 27/48

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 543.253 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения В. В. Афанасьев, М. P. Вяселев, К. В. Сиразиев и О. (71) Заявитель Казанский ордена Трудового Красного Знамени ав1иац институт им. А. Н. Туполева

l j р щыи з.

- ° I

l и 1

1 - < г х: ",.-, - .,! с; ! (54) ПОЛЯРОГРАФ

 — цз

i =i@+ i,. (2) Изобретение относится к области электрохимических методов анализа и может быть использовано в полярографическом приборостроении.

Известны устройства для полярографиче- 5 ского анализа, основанные на поляризации ртутно-капельного электрода постоянным (медленно изменяющимся) напряжением и регистрации тока ячейки (1).

Чувствительность классической поляро- lp графин ограничивается, главным образом, наличием тока заряжения емкостного тока, что снижает точность анализа при низких концентрациях деполяризатора.

Известен полярограф, включающий последовательно соединенные источник поляризующего напряжения, ячейку и регистратор (2).

Известный полярограф обладает низкой точностью и чувствительностью. 20

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности полярографического анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в полярограф введены интегратор со сбросом в конце жизни каждой капли, умножитель, счетчик времени, блок формирования масштабных коэффициентов и вычитающее устройство, при этом выход ячейки подключен к входу интегратора и к одному 3р из входов умножителя, два других входа которого соединены соответственно со счетчиком времени и блоком формирования масштабного коэффициента, а выходы интегратора и умножителя через вычитающее устройство подключены к регистратору.

На фиг. 1 показаны сигналы фарадеевского i и емкостного i, токов ртутно-капельного электрода (график а) и те же сигналы .на выходе вычитающего устройства после режектирования i, и i, (график o); на фиг. 2 — блок-схема полярографа.

Изменение емкостного тока в течение жизни капли описывается степенной зависимостью (см. фиг. l,а) где  — -неизвестный коэффициент;

t — время.

Общий ток ячейки равен сумме фарадеевского и емкостного токов

Используя существенное различие в форме этих токов и известный закон изменения емкостного тока можно провести его режекцию (подавление) .

811132

00

В основе способа используется следующее сотношение: с t

Bthh Ж = —.В ..

n+L

Интеграл от функции Bt можно получить, умножая ее íà t и деля на масштабный коэффициент (n+L). Режектирование заключается в выполнении следующих операций. Сигнал тока ячейки интегрируют в течение жизни каждой капли и из результата интегрирования вычитают сигнал тока ячейки, умноженный на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента сороса предыдущей капли, и на масштабный коэффициент, при определенном значении которого обеспечивается подавление емкостного тока, учитывая сказанное и принимая во внимание выра>кения (1 — 3), алгоритм режекции запишется следующим образом:

) (i4, +i,) dt — К/(i@+i,) = о

t с 3

= (j i+eh — ка (+ — вс — кв ), (4) о здесь 0(L(Т, где Т вЂ” период капания;

К вЂ” масштабный коэффициент.

Из (4) следует, что выбирая К= —, получим подавление емкоетного тока, следовательно, повышение чувствительности и точности анализа, так как второй член выражения (4) (.>дет равен нулю (фиг. 1, б).

В частном случае обратимых реакций, ко гда (см. ф и г. 1, а)

i =Асс (5) где А — неизвестный коэффициент, пропорциональный концентрации деполяризатора, в результате преобразования выражения (4) полезный сигнал будет выделяться в виде (— — — )AtУс 6 (фиг. 1, б). б 3

7 2

Полярограф содержит источник 1 постоянного (медленно изменяющегося) поляризующего напряжения, электролитическую ячейку с ртутно-капельным электродом 2, интегратор 3 с периодическим сбросом выходного сигнала в конце жизни каждой капли, умножитель 4, вычитающее устройство 5, регистратор 6, счетчик времени 7 и блок формирования масштабного коэффициента 8.

Источник 1 подает на рабочий электрод ячейки 2 поляризующее напряжение. Ток ячейки 2 интегрируется интегратором 3 и подается на первый вход вычитающего устройства 5. Одновременно ток ячейки, умно10

35 женный на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента сброса предыдущеи капли, и на масштабный коэффициент умножителя 4, подается на второи вход вычитающего устройства о, где происходит вычитание его из результата интегрирования, согласно формуле (4). Сигнал, пропорциональный концентрации деполяризатора, с выхода вычитающего устройства 5 подается на регистратор 6.

Предлагаемое изобретение позволяет также выделять и регистрировать емкостпую составляющую тока ячейки при наличии фарадеевского тока. Для этого достаточно постоянный коэффициент на входе умножителя согласно формуле (4) выбрать равным 6/7.

Подавление емкостного тока путем интегрирования тока ячейки и вычитания из результата интегрирования тока ячейки, умноженного на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента отрыва предыдущей капли, и на масштабный коэффициент и, соответственно, введение интегратора со сбросом в конце жизни каждой капли, умножителя и вычитающего устройства увеличивает чувствительность и точность анализа. Устройство может быть реализовано в виде самостоятельного прибора или в виде приставки к любой модели, широко применяющихся в заводских и научных лабораториях постояннотоковых полярографов. Повышение чувствительности и точности анализа дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Полярограф, содержащий последовательно соединенные источник поляризующего напряжения, ячейку и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в него введены интегратор со сбросом в конце жизни каждой капли, умножитель, счетчик времени, блок формирования масштабного коэффициента и вычитающее устройство, при этом выход ячейки подключен к входу интегратора и к одному из входов умножителя, два других входа которого соединены соответственно со счетчиком времени и блоком формирован si масшта:,ного коэффициента, а выходы интегратора и умножителя через вычитающее устройство подключены к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брук Б. С. Полярографические методы. М., «Энергия», 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 263253, кл. G 01Х 27/48, 1968 (прототип).

Редактор О. Филиппова

Составитель Н. Алимова

Тсхред Л. Куклина

Корректор О. Тюрина

Заказ 510/12 Изд. № 245 Тира>к 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2