1. . Изобретение относится к физико-химическом анализу, преимущественно к устройствам для автоматического объемного и кулонометрического титрования. Известен титрометр, который содержит аналитическую ячейку с индикаторным концентратором, задатчик потенциала (тока) конечной точки, нуль-индикатор, двухлозиционный исполнительный злемент, устройство подачи и из . мерения титранта 1. С целью предотвращения перетитрования это устройство подает титрант в ячейку порциями, разделенными паузами. Оно имеет невысокую точность титрования (0,5-2%). Это вызвано большой погрешностью достижения потенциала (тока) конечной точки (0,5-1,5%) которая обусловлена большой величиной зоны нечувствительности автотитратора. Уменьшение зоны нечувствительности в этом устрой стве невозможно, так как зто не позволяет осуществлять прерывистое титрование при достнжении конечной точки, вызывает перегрузки нуль-индикатора большим входным сигналом, что снижает надежность работы автотитратора. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для автоматического титрования, содержащее аналитическую ячейку с индикаторным концентратомером, соединенную е дадатчиком конечной точки титрования, нуль-индикатор, двухпозиционный исполнительный элемент, подключенный к задатчику паузы и к устройству генерирования титранта, соединенному с ячейкой. С целью предотвращения перетитрования устройство осуществляет титрование в начальной.стадии непрерывно, а при приближении к конечной точке - порционно. Устройство прерывает непрерывное титрование, не достигнув значения потенциала конечной точки на величину, равную значению преД карающего напряжения. После этого устройство подает в ячейку уменьшающиеся порции титранта, разделенные паузами. Причем длительность порций изменяется пропорционально величине предваряющего напряжения, дискрет но уменьшаемого к концу титрования 2. 396 Недостатком известного титрометра является то, что устройство завершает титрование, не достигнув потенциала конечной точки на величину зоны нечувствительности устройства. Зона нечувствительности в устрой стве велика, что приводит к значительным по грешностям титрования. Уменьшить зону нечу ствительности нельзя, так как: это приводит к перегрузке нудь-индикатора в начальный период титрования, когда на его вход доступает большой входной сигнал, к понижению надежности титрования и к невозможности осуществления прерывистого титрования. Цель изобретения - повышение точности титрования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического титрования, содержащее аналитическую ячейку с индикато ным концентратомером, соединенную с задатчиком конечной точки титрования, нульиндикатор, двухпозиционный исполнительный элемент, подключенный к задатчику паузы и устройству генерирования титранта, соединенному с ячейкой, введены дополнительно . амплитудно-временной преобразователь величи ны зоны нечувствительности в величину порции титранта и блок дискретного изменения зоны нечувствительности, при этом первый и второй входы блока дискретного изменениг зоны нечувствительности соединены с вы ходом задатчика конечной точки титрования и с индикаторным концентратомером, а выход - с нуль-индикатором, выход которого подключён к первому входу амплитудно-временного преобразователя величины зоны нечувствительности в величину порции титранта, второй вход которого соединен с задатчиком паузы, а выход - с третьим входом блока дискретного изменения зоны- нечувствительности и с двухпозиционным исполнительным элементом. Введение указанных узлов и связей позвол ет завершить порционное титрование при любой минимальной зоне нечувствительности авт титратора, что позволяет уменьшить динамичес кую и статическую погрешности достижения з данного потенциала конечной точки и погреш ность титрования. Если известные автотитрато ры заканчивают процесс титрования при максимальной зоне нечувствительности, что обуславливает большую погрешность титрования 0,5-2%, то предлагаемое устройство устраняет их недостаток и обеспечивает проведение завершающей стадии титрования от максимальной зоны нечувствительности до минимальной (т.е. осуществляет прецизионный суперфиниш титрования). Что позволяет уменыш1ть погреш ность титрования до 0,05%. Изобретение позволяет повысить точность достижения, а не измерения потенциала конечной точки (современные цифровые вольтл етры позволяют измерять напряжение с погрешностью 0,001- 0,005, однако это не уменьшает погрешность титрования). Устройство позволяет реализовать новый способ подачи (генерирования) титранта: титрант подают (Генерируют) порциями, величину которых уменьшают прямопропорционально величине зоны нечувствительности, дискретно изменяемой от максимального значения до минимального и обратно пропорционально скорости изменения потенциала индикаторного концентратомера. На чертеже приведена функциональная схема устройства для автоматического титрования. Устройство состоит из аналитической ячейки 1 с индикаторным концентратомером 2, задатчика конечной точки 3, блока дискретного изменения зоны нечувствительности 4, нуль-индикатора 5, амплитудно-временного преобразователя величины зоны нечувствительности в величину порции титранта 6, задатчика времени паузы 7, двухпозиционного исполнительного элемента 8 и устррйства подачи (генерирования) титранта 9. В качестве устрой-. .ства подачи (генерирования) титранта при объемном титровании используется автоматическая бюретка, при кулонометрической - стабилизированный источник тока. Преобразователь 6 служит для преобразования величины зоны нечувствительности в величину времени подачИ порции титранта. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии исполнительный элемент 8 находится в состоянии Выключено и запрещает титрование независимо от величины сигнала, поступающего с индикаторного концентратомера 2. По команде Пуск задатчик времени паузы 7 подает разрешающий сигнал на преобразователь 6 и последний выдает сигнал Начало порции на вход исполнительного элемента 8. В результате исполнительный элемент 8 переходит в положение Титрование и разрешает пОдачу (генерирование) титранта. - Когда разнйсть потенциалов между индикаторным концентратомером 2 и задатчиком конечной 3 достигнет максимальной зоны нечувствительности, установлен1ной в блоке 4, сигнал на выходе нуль-индикатора- 5 исчезает. В результате на выходе преобразователя 6 появляется сигнал Конец порции, который переводит исполнительный элемент 8 в положение Пауза, а в блоке 4 уменьпиет величину зоны нечувствительности. По команде с исполнительного элемента 8 устройство 9 прекращает подачу (генерирование) титранта, а задатчик 7- снимает разрешающий сигнал с преобразователя 6, чем блокирует вход последнего от сигнала, поступающего с нульиндикатора.
По истечении паузы задатчик времени паузы 7 подает разрешающий сигнал на преобразователь 6. В результате уменьшения зоны нечувствительности на выходе нуль-индикатора 5 появляется сигнал, который- в преобразоватрле 6 формируется в сигнал Начало порции поступает на исполнительный элемент 8 и переводит его в положение Титрование.
Титрование возобновляется и продолжается до тех пор, пока контролируемая разность потенциалов уменьшится до величины вновь установленной зоны нечувствительности, после чего преобразователь 6 формирует сигнал
Конец порции и титрование прекращается.
Уменьшая аналогичным -образом величину зоны нечувствительности от ма ксимальной. до минимальной, устройство позволяет получить уменьшающиеся порции титранта, разделенные паузами. -Причем величина порций титранта пропорциональная величине зоны нечувствительности и обратно пропорциональная скорости изменения потенциала индикаторного концентратомера. После достижения минимальной зоны нечувствительности устройство выдерживает паузу, и, если после паузы разность потенциалов не превысит минимальной зоны нечувствительности, заканчивает титрование. ..
Предлагаемое устройство, предотвращая перегрузки нуль-индикатора в начальный период титрования и обеспечивая достижение потенциала конечной точки с минимальной ст;атической и динамической погрешностью, позволяет повысить точность и надежность титрования по сравнению с известными. Апробирование устройства на примере автоматического кулонометрического титрования стандартных растворов бихромата калия, некоторых трансурановых и редкоземельных элементов показывает следуюшие результаты: погрешность достижения потенциала конечной точки не превышает 0,005%, а погрешность титрования
0,05%. В известных устройствах погрешность достижения потенциала конечной точки 0,5- 1,5%, а погрешность титрования 0,5-2%. Сопоставление результатов показывает, что предлагаемое устройство позволяет значительно повысить точность титрования.
Формула изобретения
Устройство для автоматического титрования содержащее аналнтическзоо ячейку с индикаторным концентратором, соединенную с задатчиком конечной точки титрования, нульиндикатор, двухпозиционный исцолнительный элемент, подключенный к задатчику паузы и устройству генерирования титранта, соединенному с ячейкой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности титрования, в него введены дополнительно амшштудно-временной преобразователь величины зоны нечувствительности в величину порция титранта и блок дискретного изменения зоны нечувствительности, при этом первый и второй входы блока дискретного изменения зоны нечувствительности соединены с выходом задатчика конечной точки титрования и с индикаторным концентратомером, а выход с нуль-индикатором, рыход которого подключен к первому входу амплитудно-временного преобразователя величины зоны нечувствительности в величину порции титранта, второй вход которого соединен с задатчиком паузы, а выход - с третьим входом блока дискретного изменения зоны нечувствительности и с двухпозиционным исполнительным элементом.
Источники, -информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Казаков А, В. и др. Титрометры. М., Машиностроение, 1973, с. 125-128.2.Авторское свидетельство СССР № 163003, кл. G 01 N 27/28, 1964 (прототип).
