Измеритель электропроводности жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01N27/02 

корню квадратичному из концентрации.

/Q.

0,29295/5

где В - константа;

Со - исходная концентрация ионов в растворе в отсутствии поляризующего напряжения; я - валентность электролита.

Распределение потенциалов в плотной и диффузионной части двойного слоя неодинаково. Ионы, находящиеся в растворе, концентрируются в микронном слое вблизи электродов ячейки, образуя плотный двойной слой. При этом концентрация ионов вблизи электродов значительно больше концентрации диффузионного слоя.

При расположении полюсов магнита вблизи электродов происходит перераспределение концентрации ионов. При этом плотность магнитно-силовых линий наибольшая вблизи полюсов там, где как раз и находится двойной диффузионный слой, с наибольшей концентрацией ионов. Таким образом, приложение полюсов магнита каждого в отдельности к положительному или отрицательному электроду соответственно, приводит к «рассасыванию двойного диффузионного слоя.

Кроме того, ионы в растворе ориентируются относительно магнитно-силовых линий, что приводит к ускореиию процесса измерения.

При увеличении концентрации исследуемой жидкости согласно формуле (1) величина концентрационной поляризации возрастает, при умеиьшенни концентрации - уменьшается.

Для устранения этого недостатка вводится обратная связь, состояшая из электромагнита, двухэлектродной ячейки и усилителя мощности. При этом величина концентрационной поляризации остается в заданных пределах, так как с увеличением концентрационной поляризации увеличивается мощность электромагнита.

При совместном действии на движущийся заряд электрического и магнитного нолей результирующая сила - сила Лоренца - определяется как

F .(3)

Сила Лоренца (3) наибольшая вблизи полюсов электродов в связи с тем, что вблизи электродов наиболее плотная концентрация движущихся .зарядов (ионов). Таким образом, рассеивание ионов максимально вблизи полюсов. Для создания угла между магнитными и

электрическими силовыми линиями полюса электромагнита выполнеиы в виде вогнутых полусфер, внутри которых на изоляторах крепятся пластины электродов. Экспериментально установлено, что наибольший

эффект рассеивания ионов двойного слоя достигается тогда, когда отношение диаметров электродов к диаметру полюсов равно /2.

Таким образом, ирименение обратной связи позволяет значительно повысить точиость измерений путем уменьшения поляризационных явлений. При этом изменение концентрации среды не влияет иа показания предлагаемого устройства. Кроме того, отиадает необходимость применения драгоценных металлов для изготовления электродов, что ведет к понижению себестоимости пре/1лагаемогО устройства и ири массовом производстве может привести к значительному экономическому эффекту.

Формула изобретения

1.Измеритель электропроводности жидкости, содержащий двухэлектродную ячейку с электродами, измерргтельный прибор, отличающийся тем, что, с целью иовышения. точиости измерения, в устройство введены э.лектромагнит с обмоткой и усилитель мощности, причем электроды включены иа вход усилителя мощности, а выход усилителя соединен с обмоткой электромагнита.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полюса электромагнита выполнены в виде полусфер.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе

1.Лопатин Б. А. Кондуктометрия, изд-во АП СССР, Новосибирск, 1964, с. 74.

2.Лопатин Б. А. Кондуктометрия, изд-во АН СССР, Новосибирск, 1964, с. 125.