Способ полярографического анализаи уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N27/48 

(54) СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

t

Изобретение относится к электрохимическим методам анализа и может быть. 11спользовано в полярографическом приборостррении.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, называемый полярографией постоянного тока или классичес кой полярографией, включакяций регистрацию тока ячейки в зависимости от приложенного к ртутно-капельному электроду поляризующего напряжения.

Устройство для осуществления известного способа включает последовательно соединенкле источник постоямкого (медленноменяющегос) поляризующего напряжения, ячейку с ртутно-капельным электродом и регистратор 1.

Однако чувствительность классической полярогра и ограничивается, главным образом, наличием тока заряжения (емкостного тока), что снижает точность анализа при низких концентрациях деполяризатора.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности полярографи-ческого анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе полярографического анализа, включакидем поляризацию ртутнокапельного электрода постоянным (медленноменякяцшся) напряжением и регист рацию тока ячейки, перед регистрацией запоминают и усиливают значение тока ячейки спустя некоторое время после начала роста каплн в в конце ее жизни, после чего искомую величину находят по уравнению

./

-О

, / гСЧ) А)

Кроме того, в устройство, включаю-, щее последовательно соединенные источник постоянного (медленноизменяющегося) поляризующего напряжения, ячейку с ртутно-капельным электродом и регистратор, введены два запоминамгщих устройства} два усилителя, вычитакицее устройство, ключ и синхрониза тор, при этом выход ячейки подключен ко входам запояинающих устройств, выходы которых через усилители подключены ко входам вычитающего устрой ства, а выход последнего через ключ подключен к регистратору, синхронизатор соединен с запоминающими устройствами, ключем и ячейкой. На фиг. 1 о показаны сигналы фарадеевского -1ф и емкостного ic токов .ртутно-капельного злектрода; на фиг. 16 - общий ток ячейки4g; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Известно,что изменение фарадеевского и емкостного токов в течение жизни капли в классической полярогр фиН; описывается на предельном токе степенными зависимостями (фиг. Ю) .- -где ; t; - время; Т - период капания; А,В - коэффициенты пропорциональности, причем А линейно зависит от концентрации деполяризатора. Общий ток ячейки р равен сумме токов (фиг,1б ) ) Из выражения (З) следует -.(г,)А г;/Чьс; г 1/6.Hi---«/2. r(.)At-%Bt; Последнее выражение (4) можно ра сматривать как систему двух уравнен с двумя неизвестными А и В, так как моменты времени fe, и СГ могут быть заданы, а значения тока в эти йомен времени можно измерить. Решая систе му уравнений (4) относительно А по правилу Крамера при получим / -1 / Т,/ л ч Из выражения (5) следует, что сп соб полярографического анализа вклю чает выделение и регистрацию только фарадеевской составляющей тока ячей ки. Сигнал тока ячейки запоминают в начале роста капли ) и усиливают его с коэффициентом усиления I/C затем запоминают значение т /V тока в конце жизни капли и усиливают его с коэф циентом уси. о--1Дг- /6 ения С /1/ -ц , после чего находят, разность между ними и результат регистрируют. В этом случае регистрируется только величина А, тогда как в классическом методе регистрируется одновременно среднее от суммы фарадеевского и емкостного токов, что существенно ограничивает точность и чувствительность такого метода. Устройство, для осуществления предлагаемого способа ((|иг. 2) содержит источник 1 постоянного( медленноизменяющегося) поляризующего напряжения, электролитическую ячейку 2 с ртутнокапельным электродом, запоминаюоще устройства 3 и 4, усилители 5 и 6, вычитающее устройство 7, ключ 8, регистратор 9 и синхронизатор 10. Способ осуществляется следующим образом. Источник 1 подает на рабочий электрод ячейки 2 поляризукнцее напряжение. Сигнал с выхода ячейки 2 посту пает на входы запоминающих устройств ( и 4. ЗУ 3 запоминает значение тока ячейки в момент времени t (фиг.15) а ЗУ 4 - в момент Т. Сигнал с выходов ЗУ 3 .и 4 соответственно через усилители 5 и 6, коэффициенты усиления которых выбраны из выражения (5) равными .1/6 --/З -f/3v../6 --f/i /т ° т , -, г, /-г 11одается на входы вычитающего устройства 7, где находится разность мелзду ними. Выходной сигнал вычитающего устройства 7 через ключ 8, который открьшается с момента сброса предыдущей капли до момента ТХ , подается на регистратор 9. Синхронизатор 10 осуществляет синхронизацию моментов выборки ЗУ-3 и ЗУ-4 и работу ключа 8 с частотой капания ртути в ячейке 2. Предлагаемое изобретение позволяет также вьщелять и регистрировать емкостную составляющую тока ячейки при наличии фарадеевского тока. Для этого достаточно лишь изменить коэффициенты усиления усилителей, которые легко находятся из решения система уравнений (4) относительно Б. Предлагаемый способ полярографического анализа и устройство для его осуществления могут быть реализованы в виде самостоятельного прибора или.,) что более существенно, в виде приставки к любой модели широко применяющихся в заводских и научных лабораторных постояннотоковых поляр or рафов..

Формула изобретения

I. Способ полярографического анализа, включающий поляризахщю ртутнокапельного электрода постоянным (медленноизменяющимся) напряжением и регистрацию тока ячейки, о т л и ч а кгщ и и с я тем, что, с целью повы-. шения точности и чувствительности анализа, перед регистрацией запоминаю и усиливают значение тока ячейки спустя некоторое время после начала роста капли и в конце ее жизни, после чего находят искомую величину по . уравнению

л Лл

(л . / С Лъуб-г;1/4)(а)

2. Устройство для осуществления способа по П.1, включающее последовательно соеднненные источник поляризующего напряжения, ячейку и регистратор, отличающееся тем, что в него введены два запоминающих устройства, два уси1Штёля, вычитающей устройство, ключ и синхронизатор, при зтом выход ячейки подключен ко входам запоминакяцих устройств, выходы которых через усилители подключены ко входам вычитахщего устройства, а выход последнего через ключ подклю чен к регистратору, синхронизатор соединен с запоминающими устройствами, ключом и ячейкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Брук Б.С. Полярографические методы. М., Энергия, 1972, с.4, 35.