Изобретение относится к бесконтактным методам онределения физико-химических свойств веществ.
Известны осциллометрическне способы анализа веществ, состоящие в измерении активной проводимости eMKOcTHofi ячейки, заполненной анализируемым веществом. Основным недостатком известных -снособов является сложное приборное оформление устройств для их реализации, поскольку необходимо производить раздельную комненсацию составляющих комплексной проводимости измерительной ячейки.
Предлагаемый осциллометрнческий способ позволяет производить анализ вещества, находящегося в емкостной ячейке, включенной в колебательный контур, по измеиению ее активной проводимости, исключая, при этом процедуру раздельиого уравновешиваиия составляющих комплексной проводимости.
Этот эффект достигается тем, что при резонансе контура ячейку заполняют раствором, электропроводность которого соответствует экстремальному значенпю активной проводимости ячейки, а активную составляющую ироводимости ячейки определяют по величине полной проводимости.
ют ее электрическим эквивалентом ( например, RC-цепочкой).
Обоснование этого следует из аналитического оппсапия статической характеристики осциллометрического преобразователя с контурной измерительной схемой.
Известно, что активная G и реактивная 5„ составляющие бесконтактной емкостной ячейки описываются выражениями (см.лаиример, П. Делахей ч Новые приборы и методы в
электрохим1П5. ПИЛ., 1957):
7. ш2 cf
(1)
Gp
7.2 + «2 (Cj + С.:)2
Q у. ш с, + 0 + с.,)
(2)
+ (Ci + С.,)2
(О - круговая частота напряжения генегдератора С| и С-2 - емкости, обусловленные диэлектрическими свойствами материала стенок ячейки л раствора соответственно; X - электроироводность анализируемого
вещества, находящегося в ячейке. Активная составляющая проводимости ячейки Gр (х) имеет экстремум при электропроводностимальное значение актнвной проводимости ячейки дается выражением (Jmax . 2 (Ci + С,) Известно, что наиболее достунно реализуются измерения полной проводимости (Z-метрическне измерения), поскольку при этом нет необходимости иредусматривать в измерительной аппаратуре фазочувствигельпые и сопутствующие им блоки. В этом случае выходной сигиал нреобразователя функционально связан с модулем комплексной ироводимости колебательного контура с ячейкой. Впд статической характеристики осциллометрического преобразователя с контурной измерительной схемой существенным образом зависит от электропроводности вещества х , находящегося в ячейке ири насторйке контура в резонанс перед измерениями. Для модуля комилексной нроводимости параллельного контура с ячейкой справедливо выражение Y G(7) + gr + l3p(7.(5) где g -эквивалентная активная проводимость колебательного контура при отключенной ячейке; В - емкостная проводпмосоть ячейки при резонансе колебательного контура, т. е. при к X . реализации предложенного способа ячейку при настройке контура в резоианс следует заполнить раствором с электроироводностью, соответствующей экстремуму на характеристике GJJ (х), т. е. Х Хщах (0(1 + С,).(6) Значение Хтах легко определяется из экспериментально снятой зависимости 0„(х). После подстановки выражения (6) в уравнение (5) и проведеиия соответствующих преобразований получим: + 2G(7.)g + g (7) Из выражения (7) следует, что если ячейка включена в контур, эквивалентная активная проводимость которого соизмерима с G™ то выходиой сигиал преобразователя функционально связан только с активной составляющей проводимости ячейки G((x). Значение ginax связано с параметрами преобразователя соотношением (4), которым следует нользоваться нри выборе добротности колебательного контура. Аналогичный результат получается при рассмотрении случая включения емкостной ячейки в последовательный контур. Таким образом, реализация способа сводится к иастройке контура в резонанс на растворе с электропроводностью х Хщах и последуюн1,ей регистрации полной проводимости. Способ -расиростраияется на случаи анализа вещества с нензменной диэлектрической ироиицаемостью, т. е. Cg const. Случай 0-2 const справедлив при измереииях концентрации больщинства растворов электролитов по их электропроводности. Предмет изобретения 1.Осцнллометрический способ анализа веществ, состоящий в измерении активной проводимости емкостной ячейки, заполненной анализируемым веществом, включенной в резонансный контур, эквивалентная активная проводимость которого соизмерима с экстремальиым значением активной ироводимости ячейки, отличающийся тем, что, с целью упрощения и увеличения точности измерений, при резоиансе контура ячейку заполняют раствором, электропроводность которого соответствует экстремальному значению активной ироводимости ячейки, а активную составляющую ироводимости ячейки онределяют но величиие нолной нроводимости. 2.Способ по п. 1, отлича-ои ийся тем, что, с целью исключения ногрешностей, связанных с точностью приготовления эталонного раствора, ири резонансе контура ячейку заменяют ее электрическим эквивалентом (например, RC-цепочкой).
