Способ полярографического анализаи устройство для его осуществления

 

. ° .,c

{72) Автор нзобретемня.К.В. Сиразиев

1, 1

Казанский ордена Трудового Краснс/го Знамени авиационный институт им. А.Н. Туполева-----.

{7!) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа и может быть . использовано в полярографическом приборостроении.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, называемый полярографией постоянного тока или классичес" кой полярографией, включающий регист" рацию тока ячейки в зависимости от приложенного к ртутно-капельному электроду поляриэукщего напряжения.. Устройство для осуществления известного способа включает последовательно соединеюиюе источник постоянного (медленноменяющегося) поляриэующего напряжения, ячейку с ртутно-капельным электродом и регистратор Щ .

Однако чувствительность классической полярографии ограничивается, глав о ным образом, наличием тока заряжевия (емкостного тока), что снижает точность анализа при низких концентрациях деполяризатора.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности полярографи-. ческого анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе полярографического анализа, включающем поляризацию ртутнокапельного электрода постоянным (медлеиноменяющимся) напряжением и регистрацию тока ячейки, перед регистрацией запоминают и усиливают значение тока ячейки спустя некоторое время после начала роста капли н в конце ее жизни, после чего искомую величину находят по уравнению

/6 ф 1ЕЖ) а Щ )1уЩр)

Кроме того, в устройство, -включаю-. щее последовательно соединенные источник постоянного (медленноизменяющегося) поляризующего напряжения, ячейку с ртутно-капельным электродом и регистратор, введены два запоминаю"" щих устройства, два усилителя, вычи.51251 4 и усиливают его с коэффициентом ycu-

Устройство для осуществления предлагаемого способа (фиг. 2) содержит источник 1 постоянного(медленноизменяккцегося) поляризующего напряжения, 15 электролитическую ячейку 2 с ртутнокапельным электродом, запоминающие устройства 3 и 4, усилители 5 и 6, вычитакщее устройство 7, ключ 8, регистратор 9 и синхронизатор 10. щ Способ осуществляется следующим образом.

Источник 1 подает на рабочий электрод ячейки 2 поляризующее напряжение. Сигнал с выхода ячейки 2 посту

2s пает на входы запоминающих устройств (ЗУ) 3 и 4. ЗУ 3 запоминает значение тока ячейки в момент времени (фиг.15) а ЗУ 4 - в момент Yg. Сигнап с выходов ЗУ 3 и 4 соответственно через уси30 лители 5 и б, коэффициенты усиления которых выбраны из выражения (5) равными где Ф вЂ” время;

Т вЂ” период капания;

А, — коэффициенты пропорциональности, причем А линейно зависит от концентрации деполяриэатора.

Общий ток ячейки 1 равен сумме токов (фиг.15 ) 1/ь - ц (1, =А«v +Ьь Ъ

Из выражения (3) следует (й )=Аь "/6+ ьз Е 4 ()» Д . 1/6 1 . - /Ъ («)

2 д

Последнее выражение (4) можно, рассматривать как систему двух уравнений 40 с двумя неизвестными А и В, так как моменты времени Ь и бр могут быть заданы, а значения тока в эти моменты времени можно измерить. Решая систему уравнений (4) относительно А по м5 правилу Крамера прн С =1, получим

-„-1/Ь . д « Я --„у -:щ «<(<) (5)

Hs выражения (5) следует, что способ полярографического анализа включает выделение и регистрацию только фарадеевской составляющей тока ячейки Сигнал тока ячейки запоминают в

\ начале роста капли1 (С1) и усиливают его с коэффициентом усиления 1/C

-4/Ъ

"Ч, затем запоминают значение гока в конце жизни капли 4z (, ь"й) 3 8 тающее устройство, ключ и синхронизатор, при этом выход ячейки подключен ко входам эапошинакщих устройств, выходы которых через усилители подключены ко входам вычитающего устрой-. ства, а выход последнего через ключ подключен к регистратору, синхронизатор соединен с запоминающими устройствами, ключем и ячейкой.

На фиг. 1а показаны сигналы фарадеевского 1ф и емкостного с То ков ртутно-капельного электрода; на фиг. 15 — общий ток ячейки Е, на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Известно,что изменение фарадеевского и емкостного токов в течение жизни капли в классической полярографии. описывается на предельном токе степенными зависимостями (фиг. 10)

А /ь ф=

° -1 3

1 =М (2) 1(ь - И - р,„ t/6 - /ъ ъодается на входы вычитающего устройства 7, где находится разность между ними. Выходной сигнал вычитающего устройства 7 через кпюч 8, который открывается с момента сброса предыдущей капли до момента ь, подается на регистратор 9. Синхронизатор 10 осуществляет синхронизацию моментов выборки ЗУ-3 и ЗУ-4 и работу ключа 8 с частотой капания ртути в ячейке 2.

Предлагаемое изобретение позволяет также выделять и регистрировать емкостную составляющую тока ячейки при наличии фарадеевского тока. Для этого достаточно лишь изменить коэффициенты усиления усилителей, которые легко находятся из решения система уравнений (4) относительно В.

Предлагаемый способ полярографического анализа и устройство дпя его осуществления могут быть реализованы в виде самостоятельного прибора или. что более существенно, в виде прис5 851251 тавки к любой модели широко применяк>щнхся в заводских и научных лабораторных постояннотоковых полярографов. изобретения

Формула

1. Способ полярографического анализа, включающий поляризацию ртутнокапельного электрода постоянным (медленноизменяющимся) напряжением и регистрацию тока ячейки, о т л и ч .а юшийся тем, что, с целью повы-. шения точности и чувствительности анализа, перед регистрацией запоминают > и усиливают значение тока ячейки спустя некоторое время после начала роста капли и в конце ее жизни, после чего находят искомую величину по уравнению

° l б

А=(-щ-рр ) 4 Я -ф ч) Я,) 6

2. Устройство для осуществления способа по п,1, включающее последовательно соединенные источник поляризующего напряжения, ячейку и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены два запомннайших устройства, два усипитбля, вычитающее. устройство, ключ и синхронизатор, при этом выход ячейки подключен ко входам запоминающих устройств, выходы которых через усилители подключены

«ко входам вычитающего устройства, а выход последнего через ключ подключен к регистратору, синхронизатор соединен с запоминающими устройствами, ключом и ячейкой.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

l. Брук Б.С. Полярографические методы. М., "Энергия", 1912, с. 4, 35.

Составитель И. Клешиина

Редактор М. Митровка Техред А.Савка Корректор Е.Рошко

Заказ 6342 6! Тирж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ПИП Патент, r. Ушгород, ул. Проектная, 4