Способ переменнотокового полярографического анализа

 

В. М. Барамыков, А. М. Кощей и Л. Н. Соболева

1<; ф (72) Авторы изобретени»

Специальное конструкторско-технологическое бюро техники (71) Заявитель лислВ ельной, (54) СПОСОБ ПЕРЕМЕННОТОКОВОГО ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА

Изобретение относится к фиэикохимическим исследованиям и может быть использовано в целях качественного и количественно-: го анализа растворов.

Известны способы переменнотокового полярографического анализа, в соответствии с которыми на полярографическую ячейку одновременно с постоянным линейно изменяющимся во времени напряжением подают малое по величине переменное напряжение различной формы (1).

Однако укаэанные способы не позволяют достичь максимально возможной чувствительности, так как информативной является лишь часть измеряемого сигнала, соответству. .ющая величине активного тока ячейки. Кроме того, исключение иэ измеряемого сигнала тока, обусловленного полезной реактивной составляющей фарадеевского сопротивления полярографической ячейки не позволяет повысить чувствительность путем увеличения частоты переменного поляризующего напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ переменнотокового полярографического анализа, .заключающийся в. том, что на полярографи5 ческую ячейку одновременно подают постоянное линейно изменяющееся напряжение и переменное синусоидальное напряжение, выделяют и измеряют активную составляющую переменного тока ячейки (2) .

Недостаток известного способа заключается в относительно низкой чувствительности. . Цель изобретения — повышение чувствительности анализа, Цель достигается тем, что в известном способе переменнотокового полярографического. анализа, состоящем в том, что при определении концентрации компонентов анализируемого paersopa на полярографическую ячейку одновременно подают постоянное линейно изменяющееся напряжение и переменное синусоидальное напряжение, выделяют активную составляющую переменного тока ячейки, дополнительно выделяют сигнал, пропорциональный модулю реактивной состав кого эквивалента отрицательной емкости.

При этом коэффициент передачи вычислительного блока 8 выбирают так, чтобы. величина отрицательной емкости блока 9, подключаемого параллельно полярографической ячейке 1, была равна модулю емкости двойного слоя измерительного электрода

Так как укаэанные емкости равны по величине и противоположны по знаку, то реакпвная составляющая переменного тока ячейки, обусловленная емкостью двойного слоя будет стремиться к нулю.

Концентрацию соответствующих компонентов в исследуемом растворе определяют по величине напряжения на выходе амплитудного детектора 10, подключаемого к выходу усилителя 5. При этом величина измеряемоro напряжения пропорциональна полному току полярографической ячейки, обусловленному фарадеевской емкостью и сопротивлением

Таким образом, предлагаемый переменнотоковый способ полярографического анализа позволяет достичь максимально возможной чувствительности, так как обеспечивает измерение полного фарадеевского тока ячейки на частоте, ограниченной сверху лишь частотными свойствами используемых измерительных блоков.

Формула изобретения

Способ переменнотокового полярографического анализа состоящий в той, что при определении концентрации компонентов анализируемого раствора на полярографическую ячейку одновременно подают постоянное линейно изменяющееся напряжение и перемен35 ное синусоидальное напряжение, выделяют активную составляющую переменного тока ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, 40 дополнительно выделяют сигнал, пропорциональный модулю реактивной составляющей переменного тока ячейки, вычитают из него величину сигнала активной составляющей тока, результирующий сигнал используют для компенсации емкостного тока двойного

4$ слоя измерительного электрода, а концентрацию компонентов раствора определяют по величине полного тока полярографической ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Пфасман С. Б. Электронные полярографы. М., Металлургиздат, 1960, с, 109.

2. Там же, .с 121 (поототип).

3, 911300 ляющей переменного тока ячейки, вычитают из него величину сигнала активной составляющей тока, результирующий сигнал используют для компенсации емкостного тока двойного слоя измерительного электрода, а концентрацию компонентов раствора определяют по величине полного тока полярографической ячейки.

Реактивная составляющая переменного тока полярографической ячейки равна сумме 10 токов, . обусловленных емкостью двойного слоя измерительного электрода и полезной фарадеевской емкостъю (псевдоемкостью).

В то же время, реактивная составляющая фарадеевского сопротивления, обусловленная псевдоемкостью, равна по модулю активной составляющей при условии обратимости реакции на электроде. Таким образом, выделив реактивную составляющую полного тока ячейки и осуществив вычитание величины активной составляющей, получают сигнал, величина которого равна реактивной составляющей тока. ячейки, обусловленного лишь емкостью двойного слоя измерительного элект .рода. Указанный сигнал используют для ком пенсации мешающего реактивного тока, а концентвацию соответствующих компонентов ионов в исследуемом растворе определяют по величине полного фарадеевского тока полярографической ячейки.

На чертеже приведена блок-схема осуществления предлагаемого способа.

На полярографическую ячейку 1 от генераторов 2 и 3 через-измерительный резистор

4 подают постоянное линейно изменяющееся напряжение и переменное синусоидальное напряжение малой. амплитуды. На измерительном резисторе 4 выделяют сигнал, пропорциональный полному току полярографической ячейки 1, который затем усиливают с помощью усилителя 5. На выходе синхронных детекторов 6 и 7, подключаемых к выходу усилителя 5 и управляемых сигналами, находящимися в квадратуре, от генератора переменного напряжения 3, получают ностоянное напряжение, пропорциональное активной и реактивной составляющей тока ячейки 1.

С помощью вычислительного блока 8 из напряжения, пропорционального реактивному току ячейки, вычитают напряжение, пропорциональное активной составляющей тока, и полученный сигнал подают на блок компенсации 9, который выполняют, например, в виде управляемого напряжением электричес911300

Составитель В. Казакевнч

Техред М.Рейвес Корректор Ю. Макаренко

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 883.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауновская наб;, .д. 4/5

Заказ 1110/29

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4