Способ полярографического анализа
О п
ИЗОБРЕТЕНИЯ
263253
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 26.Х.1966 (№ 1110246/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 04.11.1970. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 1 VII.1970
Кл. 42l, 3/06
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК G 01п
УДК 543.253(088.8) Автор изобретения
Л. Д. Лифшиц
Конструкторское бюро «Цветметавтоматика»
Заявитель
СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Известные способы полярографического анализа на переменном токе с выделением активной составляющей этого тока не обладают достаточной точностью, так как выходной сигнал зависит от изменения величины поверхности поляризуемого электрода и питающего полярографическую ячейку переменного напряжения.
Предлагаемый способ отличается тем, что одновременно с активной составляющей переменного тока выделяют его реактивную составляющую и осуществляют деление одной составляющей на другую. Это позволяет повысить точность измерений.
Переменный ток, протекающий через полярографическую ячейку, после усиления преобразуется в два пропорциональных ему напряжения, каждое из которых подается на фазовый детектор. Один детектор выделяет сигнал, пропорциональный активной составляющей тока, одновременно другой выделяет сигнал, пропорциональный реактивной составляющей тока ячейки. Выделенные сигналы подаются в блок деления, осуществляющий деление сигнала, пропорционального реактивной составляющей, на сигнал, пропорциональный активной составляющей, или наоборот, деление сигнала, пропорционального активной составляющей, на сигнал, пропорциональный реактивной составляющей тока ячейки. Отношение величины сигналов регистрируется прибором, Это отношение не зависит ни от величины поверхности поляризуемого электрода, ни от величины питающего ячейку переменного напряжения.
Амплитуды активной 1,и реактивной 1р составляющих переменного тока, протекающего через фарадеевский импеданс, для обратимых реакций равны и могут быть выражены уравнением
nàð2D . -" с -весь2
1, = 1R — 0,135АЕ
2RT (1) где А — поверхность поляризуемого электрода;
Š— амплитуда переменного напряжения, приложенного к ячейке;
1, R, Т вЂ” число Фарадея, газовая постоянная, и температура;
D — коэффициент диффузии определяемого тока;
n — число электронов, участвующих в
25 реакции; с — концентрация определяемого иона. (U — U(,) RT
3о где U — потенциал поляризуемого электрода, U, — полуволновый потенциал, 263253
N /(и) С раствора, частоты питающего напряжения, температуры и определяемого иона, Предмег изобретения
Составитель Н. В. Алимова
Техред Л. В. Куклина Корректор О. Б, Тюрина
Редактор T. 3. Орловская
Зак"s !953 17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва %-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Амплитуда реактивной составляющей переменного тока ячейки представляет собой сум»у амплитуд реактивной составляющей 1р тока, протекающего через фарадеевский импеданс, и емкостной составляющей 1с
1с = АЕаС,(и), (2) где С,(и) — удельная дифференциальная емкость двойного слоя, являющаяся функцией поляризующего напряжения. о2
Если v> — — k,1„а vs — — 4(1р+1,), то — =
/г /р + /c
/ 1 /а где k и 4 — коэффициенты пропорциональности.
Выражая величины 1„1д и 1с из выражений (1) и (2), получим:
А, о, 0, 135, Р0 " С - sechÐ
2 где k — коэффициент пропорциональности, l*2RT
N= постоянная для данного
0,135 n2F×> /
j(u) — функция поляризующего напряжения, q> — фазовый угол между вектором питающего ячейку переменного напряжения и вектором переменного тока, протекающего через ячейку.
С, (и,)
При и = ит / (ит)— ь
Г nF веса ((и,— и /.,) (вт при и = и /, j (и /,) = С, (и /,).
Изменяя поляризующее напряжение на л1 ячейке и регистрируя отношение, по/ 2 о1 лучим полярограмму переменного тока в ко5 ординатах tgcp — и, если за начало отсчета примем tgcp = 1.
Величина tgcp пропорциональна величине
1 разбавления раствора V = —, обратно проС
10 порциональна концентрации С и не зависит от изменения величины поверхности поляризуемого электрода и питающего ячейку переменного напряжения.
Независимость результата измерения от из15 менения указанных величин сохраняется, если в блоке деления берется отношение величины сигнала, пропорционального активной составляющей, к сигналу, пропорциональному реактивной составляющей.
В этом случае полярограмма будет регистрироваться в координатах ctgcp — и, где
С
ctgy = — =
v С + А//(и)
При N j(u) ))С ctgq> прямо пропорционален концентрации С.
Предлагаемый способ позволит создавать аппаратуру, ве требующую градуировки при смене электрода, а при использовании ртутнокапельного электрода — подавления осцилля30 ций, и обеспечивающую высокую чувствительность при измерении малых концентраций.
Способ полярографического анализа, при котором на полярографическую ячейку подают переменный ток и выделяют сигнал, пропорциональный активной составляющей перемен40 ного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, одновременно с активной составляющей выделяют реактивную составляющую переменного тока и делят одну составляющую на другую.
