Способ потенциометрического определения концентрации ионов

О П И б А Н И E 335592

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бойз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 31.VII.1970 (№ 1467797/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.IV.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 6Л .1972

М. Кл, G Oln 27/52

Комитет па делам

Изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 543.257.1(088.8) Авторы изобретения

А. А. Абрамов, В. П. Алексеев, А. А. Гордеев, Г. В. Машевская,.

Г. Н. Машевский, Г. В, Серов и T. В, Федоричева

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный инсттттут...,„, механической обработки полезных ископаемых

Заявитель

СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ

Изобретение относится к способам физикохимического анализа и может быть применено на обогатительных фабриках, перерабатывающих полиметаллические руды, для контроля и регулирования концентрации, например, сернистого натрия в пульпе.

При известном потенциометрическом способе анализа электрод во время флотационного процесса обрастает минеральными частицами и нерастворимыми солями. В других условиях, особенно при малых концентрациях в пульпе сульфидных ионов, сульфидная пленка на поверхности серебра истирается, что также не обеспечивает надежных измерений.

Датчики, изготовленные из галенита и халькозина, имеют узкий линейный диапазон электродной функции и при работе в пульпе их сигналы поступают на вторичный прибор с перерывами.

K,àòoäHàÿ поляризация сульфидных электродов постоянным током не всегда обеспечивает расширение диапазона их измерений, особенно при очень низких концентрациях. При низких концентрациях сульфидных ионов в пульпе соотношение энергии реагирующих ионов и энергии активации, зависящей от природы гетерогенной химической реакции, таково, что отрицательный потенциал поверхности электрода, образованный в результате постоянной подпитки электрода током, отталкивает сульфидные ионы, приближающиеся к поверхности электрода, что резко снижает чувствительность измерений.

Целью изобретения является устранение

5 указанных недостатков.

Узкий линейный участок электродных функций галенитового и халькозинового электродов и наличие резкого излома характеристики обусловлены окисляющим действием раство10 ренного в пульпе кислорода. Катодная поляризация, например, галенитового электрода восстанавливает его поверхность от окисленных соединений свинца и одновременно снабжает ее отрицательным зарядом, который при

15 низкой концентрации сульфидных ионов мешает их приближению к поверхности электрода и снижает чувствительность потенциометрического анализа.

Сущность изобретения состоит в том, что на

20 электрод подают кратковременный импульс анодной поляризации, в результате чего потенциал электрода резко смещается в положительную сторону на величину, соответствующую концентрации сульфидных ионов. Для

25 восстановления поверхности электрода после анодной поляризации на него подают импульс катодной поляризации, продолжительность которого существенно больше предыдущего. Попеременная поляризация электрода анодными

30 и катодными прямоугольными импульсами

50

45 одинаковой длительности приводит к необратимому постепенному смещению измеряемых потенциалов в положительную область в растворе сернистого натрия постоянной концентрациии.

С повышением концентрации сернистого натрия чувствительность измерения потенциала электрода при анодной поляризации несколько снижается, однако при этом возрастает чувствительность потенциала электрода к катодному импульсу. Поэтому для обеспсчепия высокой чувствительности в широком диапазоне измерений целесообразно вычислять суммарный эффект от изменения потенциал", индикаторного электрода прп его аподной и катодной поляризации.

На фиг. 1 изображена кривая А, соответствующая кривой Б изменения потенциала электрода при анодной поляризации и отражающая также прирост потенциала электрода при его катодной поляризации. Градуировочпая кривая В близка к линейной и обеспечивает высокую чувствительность измерений в широком диапазоне. :- . На фиг. 2 показана блок-схема устройства, с помощью которого реализуется пре;агаемый способ определения концентрации ионов во флотационной пульпе; на фиг. 3 изображена диаграмма изменения потенциала электрода.

Устройство состоит из индикаторного сульфидного электрода 1, электрода сравнения 2, вспомогательного электрода 8, высокоомного измерительного блока 4, электромеханического генератора 5 прямоугольных импульсов разной полярности и разной длительности, управляемых ключей б и 7, элементов задержки

8 и 9, запоминающих устройств 10 и ll, блока алгебраического сложения 12 и записывающего прибора 18.

Устройство работает следующим образом.

Электромеханический генератор 5, выполненный, например, на основе синхронного двигателя с программными кулачками и контактными группами, выдает на индикаторный электрод 1 прямоугольные импульсы разной полярности и длительности (см. фиг. 3, а); Соответственно приходящему импульсу и измеряемой концентрации потенциал индикаторного электрода изменяется (см. фиг. 3, б). Величина потенциала индикаторного электрода в конце анодного импульса запоминается в устройстве 10, а величина потенциала в конце катодного импульса — в устройстве 11. Результаты запоминания складываются в блоке

12, в который подается также сигнал ср с обратным знаком, соответствующий минимальной амплитуде потенциала индикаторного электрода в конце периода катодной поляризации. Работа запоминающих устройств согласуется ключами б и 7 и элементами задержки 8 и 9.

Результат алгебраического сложения фиксируется записывающим прибором 18, характер записи отражен на фиг. 3, в (кривая Г). На этом же рисунке изображена кривая Б изменения потенциалов индикаторного электрода в зависимости от концентрации в пульпе реагента, зафиксированных только в конце периода анодной поляризации.

Предлагаемый способ позволяет оптимизирова.ь процессы сульфидпзации окисленных полиметаллических руд и другие операции флотационного обогащения.

Пр сдм ет изобр етения

Способ потенц,ометрического определения концентрации ионов во флотационной пульпе с помощью индикаторных электродов, изготовленных, например, из сульфидов тяжелых металлов, отлачаюшийся тем, что, с целью расширения диапазона и увеличения чувствительности измерений, электрод поочередно поляризуют катодными и анодными прямоугольными импульсами, причем длительность катодных импульсов превосходит длительность анодных импульсов, измеряют потенциал электрода в конце импульса анодной поляризации, измеряют прирост потенциала в конце импульса катодной поляризации и по суммарному эффекту от результатов обоих измерений определяют концентрацию ионов, Редактор Т. Орловская

Составитель Н. Алимова

Техред Т. Курилко

Корректоры: Е. Давыдкина и А. Николаева

Заказ 1284/18 Изд. № 489 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2