Патент ссср 208324
ОПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскиз
Сопиалистическил
Республик о д чвт. ЗАЛА
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 05.XI.1966 (¹ 1111448/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 29.XII.1967. Бюллетень № 3
Дата опубликования описания 22.IV.1968
Кл. 42l, 3/05
МПК Ст 0111
УДК 543.257.08(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения Л. Л. Кноц, А. Г. Пшеничников, В. В. Кушнев и В. Н. Алексеев
Заявитель
Институт электрохимии АН СССР
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Известно устройство для электрохимических исследований, содержащее потенциостат, электрохимическую ячейку, вспомогательный электрод и электрод сравнения. Однако в известном устройстве существенное влияние на точность регулирования потенциала исследуемого электрода оказывает переходное сопротивление между исследуемым электродом и «земляной» шиной.
Г1редлагаемое устройство снабжено дополнительным дифференциальным усилителем с коэффициентом передачи, равным единице, высокой дискриминацией, симметричными входами и несимметричным выходом. К одному из входов подключен вывод с электрода сравнения, а к другому — дополнительный вывод от исследуемого электрода. Несимметричный выход соединен с потенциостатом. Это позволяет исключить пар азитные омические потери в подводящих проводах и местах контакта.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, электрическая схема.
Устройство содержит потенциостат 1, элекрохимическую ячейку 2 со вспомогательным электродом 8, исследуемый электрод 4 и электрод 5 сравнения. Исследуемый электрод имеет два вывода б и 7, причем вывод 7 подключен ко входу дифференциального усилителя 8, выход которого соединен с потенциостатом. Входное сопротивление дифференциального усилителя (не менее 10з ом) обеспечивает нормальную работу электрода сравнения и практически исключает протекание тока через вывод 7 с исследуемого электрода, в результате чего отсутствует паразитное падение напряжения в месте контакта вывода 7 с исследуемым электродом.
На фиг. 2 приняты дополнительные обозна10 чения:
R — выходное сопротивление потенциостата и сопротивление между выходом потенциостата и вспомогательным электродом ячейки, включая переходные контакты;
15 Haj — нелинейное сопротивление, характеризующее физико-химические процессы, протекающие на вспомогательном электроде;
R сопротивление электролита в ячейке;
НЗз — нелинейное сопротивление, характе20 ризующее физико-химические лроцессы, протекающие на исследуемом электроде;
R ð — переходное сопротивление между исследуемым электродом и земляной шиной;
Ео — задаваемый потенциал;
25 io — ток.
Напряжение на выходе потенциостата равно вых,: иэ + ттвэ + тв (Rn+ Ra+ вар) (1)
gp туевых,: Кп (Ep живых,) (2) 208324 где U,„„— напряжение на выходе дифференциального усилителя, равное
2 0 + 1 01 пар 7выя, — 7ИЭ +
2+0 4 0 (D0 — значение дискриминации, которое может быть положительным или отрицательным).
Так как обычно 2Dp)) 1, то вых, — 7ИЭ ++ о пар о (з) Решив совместно уравнения (1) и (2) относительно Уиэ и учитывая выражение (3), получим
Кп вэ
1+ Kï 1+ Кп
1 К п 1 я в, + + Raap (4) го — lp
Если учесть, что К„)) 1, то выражение (4) примет вид вэ 7иэ = Ао—
Кп
R0+ Rÿ *в (5)
Кп Кп
В свою очередь уравнение (5) может быть записано в виде вэ
Уиэ — Š— —— о
Кп
Из формулы (6) видно, что ошибка при регулировании потенциала определяется выражением в э . Rn+ Ra 7иэ = +ip p+
Кп Кп
+ fpggap Ü+ (7) Ошибка за счет первых двух членов может быть приведена к величинам .пренебрежительно малым. В рассматриваемом случае К и
Dp довольно большие. Поэтому третий член выражения (7) будет также незначителен, т. е. ошибка в регулировании потенциала за счет паразитного сопротивления Reap будет как минимум на три порядка меньше, чем в известных,ранее устройствах.
Предмет изобретения
Устройство для электрохимичвских исследований, состоящее из потенциостата, соединенного с электрохимической ячейкой, содержащей вспомогательный электрод, исследуемый электрод и электрод сравнения, отличаюшееся тем, что, с целью исключения влияния паразитных омических потерь на переходном сопротивлении в месте соединения,исследуемого электрода с земляной шиной, устройство снабжено дополнительным дифференциальным усилителем с коэффициентом передачи, равным единице, симметричными входами, к одному из которых подключен вывод с электрода сравнения, а к другому — дополнительный вывод от исследуемого электрода, и несимметричным выходом, соединенным с потенциостатом.
208324
Rrr as
) 1!
Я.с 7
Со — л R ïàð фиг. Я
Составитель Н. В. Катинова
Редактор H. Громов
Техред Л. К. Малова Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 673!12 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
