Способ контроля качества твердых электродов для полярографических исследований

Способ контроля качества твердых электродов для полярографических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (29) (22) З(5р G 01 2 1 27 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

) (21 } 2629266/18-25 (22) 13.06.78 (46) 15.07.80.Бюл. 9 26 (71) Всесоюзный кардиологический научный центр АМН СССР (72) О.А.Москвитина и P.M.-Ф.Салихджанова (53) $43.253(088 .8) (56) 1. Костюк П..Г. "Микроэлектродная техника". Киев, Изд-во АН УССР, 1960, с. 6.2. Коваленко Е.А. "Гюлярографическое определение кислорода в организме". М., 1945, с. 71. ,(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОДОВ .ДЛЯ ИОЛЯРОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, заключающийся в том, что регистрируют зависимость тока ячейки от поляризующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности конт роля., на ячейку подают сумму линейно изменяющегося и переменного напряжения синусоидальной формы с .амплитудой, лежащей в диапазоне значе ний, при которых сохраняется прямопропорциональная зависимость между током ячейки и амплитудой переменного поляризующего напряжения и регистрируют емкостную и активную пе.ременные составляющие тока электрохимической ячейки.

748224

Изобретение относится к области электрохимии, а именно, к полярографическому методу анализа.

При работе с твердыми электродами в полярографических исследованиях основная трудность заключается в отсутствии идентичности характеристик электродов от экземпляра к экземпляру. Это связано с тем, что выходкой сигнал полярографической ячейки зависит не только от концентрации вещества в исследуемой среде (полезный сигнал), но.и от отношения полезного сигнала к помехе, В связи с этим каждый экземпляр предварительно калибруют, отбирая нужные электроды.

Известен способ отбора твердых электродов визуально, с помощью светового микроскопа (tj . Этот метод дает сведения лишь о размерах актив- ного конца электрода и нриблизительные о состоянии его поверхности. Ни .величину полезного сигнала, ни величину помехи этим методом определить нельзя. Наиболее близким к заявляемому является способ контроля. качества электродов по величине полезного сигнала. Для этого регистрируют зависимость тока ячейки от поляризующего напряжения (2) при разных концентрациях деполяризатора методом классической полярографии.

Отбор электродов производится путем сравнения калибровочных графиков., Однако, при таком методе отбора не учитывается влияние на ход калибровочной кривой тока емкости двойного слоя. Это значительно снижает качество отбора, поскольку в измеряемый сигнал входит помеха, не связанная с концентрацией исследуемого вещества в среде. Калибровочный график завышается на величину помехи, которая определяется истинной поверхностью электрода. При одинаковой видимой поверхности истинная значительно различается от экземпляра к экземпляру за счет наличия микровпадин и микробугров на активном конце электрода.

Целью изобретения является повышение точности контроля электродов с идентичными или заданными аналитическими параметрами.

Указанная цель достигается тем, что на ячейку подают сумму линейно изменяющегося н переменного напряжения синусоидальной формы и регистри50 где k

А„ и

Е коэффициент прьнорциональнос. ти видимая поверхность; числа участвующих в реакции электронов; амплитуда переменного напряжения; концентрация деполяризатора. руют емкостную и активную переменны составляющие тока электрохимической ячейки.

Преимуществом настоящего способа

5 является то, что отбор электродов осуществляется с учетом полезного сигнала и помехи в отличие от известных способов, где производится регистрация только полезного сигнаzza. Для этого йрименяют полярографы переменного тока с синусоидальной формой переменного напряжения с раздельным измерением активной и емкостной составляющих тока ячейки, например, вектор-полярограф с фазовой селекцией сигнала. Благодаря фазовой селекции можно регистрировать раздельно активную составляющую переменного. тока электрохимической 0 реакции ia (Е). например, тока восстановления или окисленйя йолярографически активного деноляризатора (полезный сигнал), и переменную составляющую тока емкости двойного слоя

ic (Е) (помеха). Идентичйость элект рохимического йоведения электродов будет обеспечйваться при совпадении характеристик 1с (Е) и iñ (E), или упрощено,. равенством амплитуд актив30 ной составляющей переменного тока ячейки Т и емкостной составляющеи тока ячейки .Е .. Между ia. и Ia, ic u

? существует следующая зависимость: а Ia.sinwt

ic = Ic ° coswt, г где w — частота переменного напряжения.

Активная составляющая тока при

40 наличии деполяризатора в среде харак теризует площадь активных центров поверхности электрода, расположенных нормально относительно фронта диффузии.

Амплитуда активной составляющей тока определяется по формуле

f (г

ia=kА - n w Е С а т 0 Ь

748224

Емкостная составляющая переменно.го тока ячейки вычисляется по формуле

Ст где А „. — истинная поверхность электр ода, С вЂ” емкость двойного слоя, Для осуществления предлагаемого способа: производят сравнение харак- 10 терйстик I и I, т.е. активной и а емкостной полярограмм, Пример выполнения способа: раствор, содержащий ионы хорошо полярографируемого элемента, поляро- 15 . графируют с помощью вектор-полярографа в режимах регистрации активной и емкостной полярограммы на разных электродах при равных амплитуде переменного напряжения,: скорости поля- 20 ризующего напряжения и усилий. Затем сравнивают полярограммы активного

1 и емкостного токов, полученные на . разных электродах. Воспроизводимые результаты обеспечивают электроды, 25 на которых получены активные и ем. костные полярограммы с одинаковой конфигурацией и амплитудой.

На фиг. 1 и 2 представлены активные и емкостные полярограммы, снятые на двух твердых электродах с одинаковой видимой, но отличающейся истинной поверхностью. По оси абсцисс — поляризующее напряжение. По оси ординат на фиг. 1 активная составляющая переменного тока ячейки (полезный сигнал) на фиг. 2 — ем. костная составляющая переменного то, ка ячейки (помеха). I д, I а — амплитуды активной составляющей тока, зарегистрированного на электродах

Ф 1 и У 2 соответственно.

I С вЂ” амплитуды емкостной с, С2 составляющей тока, зарегистрированного на

45 электродах У 1 и У 2 соответственно;

Е„ — напряжение, соответст вующее пику тока.

Как видно из приведенных кривых, активные полярограммы электродов 9 и Ф 2 совпадают, амплитуды полезных сигналов равны, что говорит об одинаковых видимых поверхностях электродов, Однако истинные поверхности электродов, определяющие амплитуду емкостной составляющей тока ячейки, отличаются на величину дС,. Отсюда поскольку истинная повер>

Ig Iot

Ic, Ic, ность электрода У 2 больше истинной поверхности электрода Ф 1.

При калибровке электродов методо взятым нами за прототип, выявить различия истинных поверхностей и учесть величину помехи невозможно.

Способ дает возможность произвести отбор идентичных электродов или электродов со специально заданными характеристиками для полярографических исследований. Так, например, способ позволяет отбирать электроды с одинаковыми аналитическими параметрами, что дает возможность получать воспроизводимые результаты при необходимости замены электродов, а . также отбирать электроды с заранее заданными характеристиками по полезному сигналу или по помехе.

Достоинствами способа являются простбта выполнения, доступность оборудованйя, высокая производительность наряду с повышением качества отбора твердых электродов для полярографического анализа.

Данный способ может быть применен при отборе электродов для электрохимических испытаний в вольтамперметрии, кулонометрии, при исследованиях с использованием потенциостатов, в амперометрии, в том числе при ucroëüçoâàHèè метода вольтамперметрии в биологии и медицине.

748224

Рес,2

Составитель Л.Васильева

РедакторТ. Парфенова Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Тираж 65 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 4936

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4