Способ потенциометрического измерения высоких значений активности ионов натрия в рассолах производства хлора и каустика

Авторы патента:

G01N27/416 - системы (G01N 27/27 имеет преимущество)

Изобретение относится к области потенциометрического метода анализа и может быть использовано для автоматического измерения высоких значений активности ионов NA<SP POS="POST">+</SP> в рассолах, подаваемых на электролиз в производствах хлора и каустика, а также при создании высокопроизводительных систем анализа в различных отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повышение точности измерения высоких значений активных ионов натрия в рассолах. Поставленная цель достигается путем предварительного построения кривой разбавления и определения минимального значения среднеквадратического отклонения относительной погрешности измерений активности ионов NA<SP POS="POST">+</SP>, а затем разбавляют анализируемый рассол буферным раствором 1MNH<SB POS="POST">4</SB>OH + 1MNH<SB POS="POST">4</SB>CL до получения минимального значения указанного параметра. После разбавления по величине выходного сигнала измерительной ячейки на основе известной математической модели номинальной статической характеристики процесса измерения, параметры которой определяют на этапе идентификации математических моделей, автоматически расчитывают значение активности контролируемых ионов NA<SP POS="POST">+</SP> в анализируемом рассоле. Способ увеличивают точность определения в 2,5 раза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 N 27/416

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706104/25 (22) 15.06,89 (46) 30.08,91. Бюл. t4 32 (71) Московский институт химического машиностроения (72) И,В.Кораблев, В,А.Бузановский, Г.А.Гальцова и А.В.Морозов (53) 543,257.7(088,8) (56) Камман К. Работа с ионоселективными электродами, M.: Мир, 1980, с.160 вЂ” 162, Камман К. Работа с ионоселективными электродами. M.: Мир, 1980, с.178-182. (54) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ ЗНАЧЕНИЙ АКТИВНОСТИ ИОНОВ НАТРИЯ В РАССОЛАХ

ПРОИЗВОДСТВА ХЛОРА И КАУСТИКА (57) Изобретение относится к области потенциометрического метода анализа и может быть использовано для автоматического измерения. высоких значе+ ний активности ионов Na в рассолах, подаваемых на электролиэ в производствах хлора и каустика. а также при создании высокопроизводительных систем анализа в

Изобретение относится к потенциометрическому методу анализа и может быть использовано для автоматического измерения высоких значений активности

+ ионов Йа в рассолах, подаваемых на электролиз в производствах хлора и каустика, а также при проведении экспресс-анализов в аналитической химии и создании высокопроизводительных автоматизированных систем анализа в различных отраслях народного хозяйства.

„„5U ÄÄ 1673946 А1 различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение точности измерения высоких значений активных ионов натрия в рассолах. Поставленная цель достигается путем предварительного построения кривой разбавления и определения минимального значения среднеквадратического отклонения относительной погрешности измерений ак+ тивности ионов Na, а затем разбавляют анализируемый рассол буферным раствором 1MNH40H + 1MNH4CI до получения минимального значения указанного параметра. После разбавления по величине выходного сигнала измерительной ячейки на основе известной математической модели номинальной статической характеристики процесса измерения. параметры которой определяют на этапе идентификации математических моделей, автоматически рассчитывают значения - активности контролируеМых ионов Na e аналиэирумом рассоле. Способ увеличивает точность определения в 2,5 раза. 1 ил.

Целью изобретения является повышение точности измерения высоких значений

+ активности Na в рассолах, Практическое осуществление предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером.

Необходимо определить значение активности ионов Na в рассоле, подаваемом на электролиз. Для реализации предлагаемого способа и проведения измерений применяют измерительный натрийселективный электрод ЭСЛ-51-07, вспомогательный

1673946

10-сЬ (ь +ь1) хлорсеребряный электрод с двойным солевым мостиком ЭВЛ-1МЗ и иономер И-115М, Для проведения измерения и определения относительной погрешности анализа 5 проводится предварительная подготовка пробы. Для этого готовят анализируемый рассол с высоким значением активности ионов Na . например a* = 1 г-ион/л (Na ).

Методика проведения анализа состоит в 10 следующем.

В измерительную ячейку последовательно подают калибровочные буферные растворы, по своим физико-химическим 15 свойствам близкие к свойствам анализируемого рассола, В качестве калибровочных буферных растворов используют, например, растворы следующего состава 1MNH40H + 1MNH4CI, 20 в которых эа счет добавления NaCI создают следующие значения pNa: 1,11; 2,04: 3,01.

Значения pNa 1,11: 2,04; 3,01 в 1MNH40H +

+ 1MNH4CI соответствуют концентрациям

NaCI 0,1М, 10 М, 10 М. На основе получен- 25 ных экспериментальных данных в блоке управления и обработки данных рассчитывают, например, по методу наименьших квадратов, значения параметров математических моделей номинальной ста- 30 тической характеристики и СКО относительной погрешности измерений:

W = bo- bipNa (3) где W вЂ” номинальное значение выходного сигнала иономера; 35

Ь0 = 150,48 мВ; Ь1 = 51,69 мВ/pNaвЂ” параметры математической модели;

pNa вЂ” значение показателя pNa анализируемого раствора, Za=2,3((С-рйа) Ь2+(pNa) Ьз+С Ь)о (4) 40 где Za вЂ” значение СКО относительной погрешности измерений активности ионов

Na;

С-Ьо b1 =-2.91 pNa; Ьг= 3,99.10; Ьз=

- 1,99 ° 10; b4 = -9,795 10 -- параметры 45

-6, -7 математической модели, На чертеже представлен график зависимости СКО относительной погрешности измерений от показателя активности pNa анализируемых ионов. 50

Далее по соотношению в блоке управления и обработки данных 55 рассчитывают значение активности ионов

Na а, соответствующее минимальной величине СКО относительной погрешности измерений и конечной точке разбавления: а =

1,14 ° 10 г-ион/л (Na ); (pNa = 1 9426) 2 .а = 0,3965 .

Определяют истинное значение актив+ ности ионов Na, для чего подают в измерительную ячейку с помощью доэатора анализируемый рассол, расход которого составляет, например, Ч0 = 1 мл/мин. По эначеник выходного сигнала измерительной ячейки W в блоке управления и обработки данных в соответствии с выражением а = 10(а bo)b> (6) рассчитывают текущее значение ионов натрия в анализируемом рассоле. После этого анализируемый рассол в измерительной ячейке разбавляют буферным раствором

1MNH40H + 1MNH.;Ñ1, свободным от ионов

Na, Повтор о рассчитывают в соответствии с выражением (6) текущее значение активности ионов Na . Разбавление с увеличивающимся расходом буферного раствора осуществляют до тех пор, пока не будет выполнено условие (1). Изменение расхода буферного раствора 1 MNHqOH + 1MNH4CI, поступающего в измерительную ячейку, уменьшается по мере приближения к значению активности ионов Na+, соответствующее конечной точке разбавления.

Фиксируют конечное значение расхода буферного раствора Ч1= 87,5 мл/мин, соответствующего конечной точке разбавления и условию (1).

По соотношению (2) в блоке управления и обработки данных получают истинное эна+ чение активности ионов Na в анализируемом рассоле ap = 0,9981 r-ион/л(йа ), соответствующее минимальной величине

СКО относительной погрешности измерен и я Za = 0,3965 ф>.

Периодически производимая идентификация математической модели номинальной

СХ приводит к практически полной ликвидации дрейфовой и систематической составляющей погрешности измерений, Относительная ошибка определения ак+ тивности ионов Na в анализируемом рассоле составляет 1,87 .

Так как в предлагаемом способе потенциометрического измерения конечной точке разбавления рассола буферным раствором соответствует значение активности анализируемых ионов натрия при минимальной величине СКО относительной погрешности измерений, то предельная относительная погрешность измерений высоких значений активности ионов Na в анализируемом рассоле в соответствии с выражением (2) определяется следующим образом.

1673946 (ддо ) =3zf +(д V.)" +(BV )" (7) Таким образом, предельная относительная погрешность измерений при (д Vo )" и (д Vi )" порядка 0,5 не превышает 2, Е,у % рлга

Составитель М. Вишневский

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор Н. Горват

Заказ 2914 Тираж 380 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

По сравнению с прототипом предлагаемый способ потенциометрического измерения позволяет повысить точность измерения и контроля высоких значений активности ионов натрия в рассолах, подаваемых на электролиз в производствах хлора и каустика, порядка в 2,5 раза. проводить процесс измерения в оптимальном точностном режиме, а также может быть использован при реализации систем автоматического управления технологическим процессом.

Формула изобретения

Способ потенциометрического измерения высоких значений активности ионов натрия в рассолах производства хлора и каустика, основанный на разбавлении известного обьема анализируемого рассола с дальнейшим потенциометрическим определением его характеристик по соотношению обьемов анализируемой и добавляемой жидкостей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, перед проведением анализа строят кривую разбавления и определяют минимальное значение среднеквадратического отклонеI ния относительной погрешности измерения активности ионов Na, а затем производят разбавление анализируемого рассола буферным раствором 1М NH40H + 1М NH4CI до получения минимального значения укаэанного параметра.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к чувствительным элементам электрохимических газоанализаторов для определения примесей в газах

Способ определения эффективности ингибиторов коррозии для сероводородосодержащих сред // 1670564

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к электрохимическим способам оценки эффективности ингибиторной защиты стали от коррозии и коррозионно-механического разрушения в сероводородсодержащих средах, и может быть использовано как при подборе известных, так и разработке новых ингибиторов для защиты оборудования в нефтяной, газовой и химической промышленностях

Способ потенциометрического определения теллурита // 1659830

Изобретение относится к электрохимическим способам анализа, конкретно к способу потенциометрического определения теллура в растворах

Способ определения кислотного числа полиэфирных смол // 1659829

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способу определения кислотного числа полиэфирных смол

Потенциометрический способ определения сильных неорганических кислот и их солей в растворе // 1659828

Изобретение относится к неразрушающим физико-химическим способам анализа, позволяет определять концентрации самых различных катионов и избытка одноименной с анионом кислоты при их совместном присутствии в растворе и может быть использовано для контроля технологических растворов Целью изобретения является расширение диапазона анализируемых систем

Способ контроля пористости гальванических покрытий // 1658064

Изобретение относится к контролю электрохимических производств и может быть использовано при контроле гальванических покрытий отдельных деталей и длинномерных полуфабрикатов

Способ потенциометрического определения массовой доли натровых мыл в кожевенной пасте // 1658063

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к способам потенциометрического определения массовой доли натровых мыл в кожевенной пасте, и может быть использовано в мыловаренной промышленности., Цель изобретения - упрощение способа и сокращение времени определения

Устройство для потенциометрических измерений // 1656440

Изобретение относится к датчикам для измерения активности ионов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для контроля состава жидких сред и аварийных выбросов в сухие колодцы, приямки и водоемы с большим уровнем жидкости в них Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности и надежности измерений путем исключения возможности замыкания чувствительных элементов электродов жидкостью вне измерительного объема

Твердый электролит с рубидий-катионной проводимостью // 1653433

Изобретение относится к электротехнике, а именно к твердым электролитам с проводимостью по катионам рубидия

Способ определения агрегативной устойчивости эмульсий типа вода/масло, содержащих поверхностно-активные вещества // 1651187

Изобретение относится к определению агрегативной устойчивости эмульсий и может быть использовано для контроля ряда технологических процессов: эмульгирования , деэмульгирования, экстракции

Способ измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током // 2106620

Изобретение относится к области электрохимии, электрохимических процессов и технологий в части измерения потенциала электродов под током, а именно к способу измерения потенциала рабочего электрода электрохимической ячейки под током, основанному на прерывании электрического тока, пропускаемого между рабочим и вспомогательным электродами, и измерении текущего потенциала рабочего электрода, при этом процесс измерения текущего потенциала Eизм рабочего электрода производят относительно электрода сравнения непрерывно по времени t, затем по измеренным значениям потенциала рассчитывают первую производную от зависимости изменения текущего потенциала рабочего электрода от времени: (t)=Eизм

Устройство для анализа газа // 2106622

Изобретение относится к устройствам для анализа газа с помощью электрохимических ячеек на твердом электролите и может быть использовано для контроля и регулирования процессов сжигания топлива

Электрохимический источник тока и электронное устройство, имеющее чувствительный к влажности компонент // 2119702

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве электрохимических элементов с индикатором состояния заряда

Многослойное влагозащитное покрытие для тестера электрохимического элемента // 2142626

Способ обеспечения качества воды автоматической регулировкой минимально необходимой дозы озона // 2162060

Способ и устройство для определения концентрации ионов водорода // 2167416

Изобретение относится к измерительной технике, к измерению концентрации ионов водорода (pH)

Способ анализа состава газовых смесей и газоанализатор для его реализации // 2171468

Способ идентификации металла или сплава и прибор для его осуществления // 2179311

Изобретение относится к электрохимическим способам исследования материалов

Погружной датчик, измерительное устройство и способ измерения для контроля за ячейками электролиза алюминия // 2237889

Изобретение относится к погружному датчику для контроля за ячейками электролиза алюминия с использованием электрода

Газоанализатор // 2260181

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может найти применение при контроле паров вредных веществ, в частности аммиака в воздухе