Устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале Советский патент 1983 года по МПК G01N27/42 

(Б) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИ КОНТРОЛИРУЕМОМ ПОТЕНЦИАЛЕ

1 .

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а конкрет1нее к средствам электрйхимического анализа растворов, и предназначено для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале.

Известно устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале, содержащее трехэлектродный электролизер, интегратор, потенциостат и задатчик поляризующего потенциала 1 j.

Недостатком устройства является ограниченная точность кулонометрического анализа, связанная с невысокой точностью установки поляризующего потенциала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале, содержащее Трехэлектродный электролизер., подсоединенный к потенциостату, эталонный резистор, включенный

В цепь рабсучего электрода электролизера, интегратор электролизного тока, интегратор и задатчик потенциалов окисления и восстановления, подключенный к входу потенциостата через переключатель .С2 .

Недостатком известного устройства является ограниченная точность анализа, обусловленная погрешностью установок потенциалов окисления и восстановления на задатчике, так как последнее обстоятельство вызывает отклонение коэффициента участия анализируемого компонента в электрохимической реакции, который учитывается при проведении прецизионного анализа и входит ,в формулу определения массы, согласно закону Фарадея

А Q

m К п F

где m - масса анализируемого компонента ; А - атомный вес компонента; (J - количество электричества, за траченное на электролиз; К - коэффициент участия анализируемого компонента в электро химической реакци1 ; п - число электронов, участвующих в реакции; F - число Фарадея. Увеличение отклонения потенциала окисления Е.р, и потенциала восстанов ления . от формального потенциала Е с целью увеличения К и снижения погрешности ведет к снижению селективности анализа, т.е. к увеличению участия в электролизе неанализируемых компонентов. Необходимо также отметить, что ввиду абсолютности кулонометрического метода анализа и калибровки по электрическим эталонам погрешность установки потенциалов при калибровке автоматически не учитывается. Цель изобретения - повышение точности анализа. Поставленная цель достигается тем, 35 что в устройство для кулонометричес кого анализа при контролируемом потециале, содержащее трехэлектродный электролизер, подсоединенный к поте циостату, эталонный резистор, включенный в цепь рабочего электрода электролизера, интегратор электроли ного тока и задатчик окисления и восстановления, подключенный к вход поТ гнциостата через переключатель, дополнительно введен задатчик формального потенциала окислительно-во становительной системы анализируемого компонента, подсоединенный к суммирующей точке потенциостата. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трехэлектрод ный электролизер 1, подсоединенный к потенциостату 2, эталонный резистор 3, интегратор 4, задатчик 5 потенциалов окисления и восстановления, переключатель 6 и задатчик 7 формального потенциала, причем эталонный резистор 3 связывает рабочий электрод электролизера 1 с землей, интегратор подсоединен параллельно эталонному резистору 3, задатчик 5 потенциалов окисления и восстанов ления подсоединен к потенциостату 2 через переключатель 6, задатчик 7 формального потенциала подсоединен к суммирующей точке потенциостата 2 Устройство работает следующим образом. На задатчикё 5 устанавливают потенциалы и.р Е,С,Ц-ЕО и Ugj,Ugj,j,EQ. На задатчикё 7 устанавливают формальный потенциал Е. Результирующее значение поляризующего потенциала будет равно ЕО или Е в зависимости от положения переключателя 6. Благодаря установке формального потенциала на отдельном задатчикё 7 абсолютная погрешность установки формального потенциала всегда складывается с одним из устпновленных на задатчикё 5 потенциалов и вычитается из другого. Поэтому при симметричном выборе отклонения от Е Q (Uo(UgQj-,) погрешность установки формального потенциала всегда обусловливает минимально возможную погрешность коэффициента участия . При проведении кулонометрического анализа первоначально определяют значение формального потенциала Е, ДЛЯ выбранной окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента раствора по экспериментальным кривым для количества электричества в зависимости от потенциала, задаваемого задатчиком 7, которые получают при электролизе со ступенчатым (20-30 мВ) изменением потенциала и интегрировании. Потенциал средней точки соответствует формальному потенциалу Е системы. В.введение в предлагаемую установку для кулонометрического анализа при контролируемом потенциале задатчика формального потенциала окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента позволяет существенно повысить точность коэффициента участия анализируемого вещества в электрохимической реакции и, как следствие, точность анализа при симметричном отклонении потенциалов окисления и восстановления от формального потенциала. Это обусловлено снижением действия погрешности установки потенциала (точнее части электродного потенциала, равной формальному потенциалу) на погрешность анализа. Так, например, при погрешности установки поляризующего потенциала (а точнее части формального потенциала) в 0,5-5 мВ погрешность анализа с использованием изоб 5.1

ретения снижается в среднем в 10-5

раз.

Наиболее эффективно использование изобретения в прецизионных (класса 0,03 и лучше) кулонометрических анализаторах с контролируемым потенциалом.

Формула изобретения

: Устройство для кулонометрическо о анализа при контролируемом потенциале, содержащее трехэлектродный электролизер, подсоединенный Кпотенциостату, эталонный резистор, включенный в цепь рабочего электрода электролизера, интегратор электро794

лизного тока и задатчик потенциалов окисления и восстановления, подключенный к входу потенциостата через

переключатель, отличаю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности анализа, в него дополнительно введен задатчик формального потенциала окислительно-восстановительной системы анализируемого компонента, подсоединенный к суммирукщей точке потенциостата. ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Е 840062 ПС, 1979 (прототип).