СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Советский патент 1970 года по МПК G01N27/48 

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, 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. Отнощение величины сигналов регистрируется прибором,

Это отношепие не зависит ни от величины поверхности поляризуемого электрода, ни от величины питающего ячейку переменного напряжения.

Амплитуды активной /а и реактивной // составляющих переменного тока, протекающего через фарадеевский импеданс, для обратимых реакций равны и могут быть выражены уравнением

c-sech ln F D/

4 Уд ОЛ35Л

2RT

0)

где А - поверхность поляризуемого электрода;

Е - амплитуда переменного напряжения, приложенного к ячейке; F, R, Т - число Фарадея, газовая постоянная,

и температура;

D - коэффициент диффузии определяемого тока;

и - число электронов, участвующих в реакции;

с-концентрация определяемого иона.

С : - (-t/vJ. Амплитуда реактивной составляющей переменного тока ячейки представляет собой сумму амплитуд реактивной составляющей // тока, протекающего через фарадеевский импеданс, и емкостной составляющей /с /с Л соСЛ«),(2) где С(и) -удельная дифференциальная емкость двойного слоя, являющаяся функцией поляризующего напряжения. Если Vi kJa, а W2 2 (/; + с) то - где /fei и Й2 - коэффициенты пропорциональности. Выражая величины /Q, /; и /с из выражений (1) и (2), получим: С, (и) 0)/ 2RT k,v ,,., , - l + 0,135,1 ГЮ С -sech. где k - коэффициент пропорциональности, jV -постоянная для данного 0, раствора, частоты питающего напряжения, температуры и определяемого иона, /(и) -функция поляризующего напряжения, Ф - фазовый угол между вектором питающего ячейку переменного напряжения и вектором переменного тока, протекающего через ячейку. При« а./Ы pj- sech2 I- (.) I при и - ш/ I (ш/,) ). Изменяя поляризуюп,ее напряжение на ячейке и регистрируя отнощение , получим полярограмму переменного тока в координатах ig(f - и, если за начало отсчета примем 1. Величина ig пропорциональна величине разбавления раствора V - -, обратно пропорциональна концентрации С и не зависит от изменения величины поверхности поляризуемого электрода и питающего ячейку переменного напряжения. Независимость результата измерения от изменения указанных величин сохраняется, если в блоке деления берется отнощение величины сигнала, пропорционального активной составляющей, к сигналу, пропорциональному реактивной составляющей. В этом случае полярограмма будет регистрироваться в координатах ctg9 - и, где ctPm - . 1/2 C + Nf(u) При N-f(u) ctg9 прямо пропорционален концентрации С. Предлагаемый способ позволит создавать аппаратуру, не требующую градуировки при смене электрода, а при использовании ртутнокапельного электрода - подавления осцилляции, и обеспечивающую высокую чувствительность при измерении малых концентраций. Предмет изобретения Способ полярографического анализа, при котором на полярографическую ячейку подают переменный ток и выделяют сигнал, пропорциональный активной составляющей переменного тока, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности анализа, одновременно с активной составляющей выделяют реактивную составляющую переменного тока и делят одну составляющую на другую.