Способ полярографического анализа на ртутном капающем электроде и устройство для его осуществления

Способ полярографического анализа на ртутном капающем электроде и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советския

С.-ч4иапистическия

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИ ИТИПЬСТВУ

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 230881. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 230881 (53) УДК 543. 252 (088.8) Г.И .Гинзбург, A. В. Гореликов, П. Г.Мирошничеика

Л.Я.Розинов и P.М.-Ф.Салихджанова э„, ) р (72) Авторы изобретения! и автоматики " ) 1

Московский институт радиотехники, электро и Гомельский завод измерительных при (73) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

НА РТУТНОМ КАПАЕМ ЭЛЕКТРОДЕ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к полярографии и может быть использовано в приборах, предназначенных для проведения полярографического анализа — полярографах, работающих с ртутным капающим электродом.

Для повиаения чувствительности и разрешающей способности режима многокапельной полярографии необходимо исключить осцилляции тока, вызываемые изменением ртутной капли. Для этого вводится так называемый тастрежим, который заключается в том,что ток регистрируется один раз на каждой капле в фиксированный отиоситель- 1 но начала жизни капли короткий промежуток времени.

Для реализации тестрежима необходима синхронизация работы ртутного ка пающего электрода и измерительного узла полярографа. Тестрежим вводится но все современные постояннотоковые, переменнотоковые и высокочастотные полярографы, работающие с ртутным капающим электродом.

В импульсном режиме работы поляризующий импульс накладывается на каждую каплю один раз в фиксированный момент времени относительного начала роста ка:кдой капли. В полярографах, реализующих этот режим работы, необходимо синхронизировать работу ртутного капающего электрода и импульсного задатчика поляризуемого потенциала.

Для реализации режима хроноамперметрии (режнма осциллографической цолярографии) с использованием ртутного капающего электрода, когда вся полярограмма снимается на одной капле, для воспроизведения условий эксперимента от одного замера к другому необходимо осуществлять автоматический запуск развертки напряжения в один и тот же момент времени относительно начала протекания ртутной капли, т.е. необходимо синхронизировать работу ртутного капающего электрода с задатчиком развертки напряжения.

Известен способ синхронизации, когда с определенной периодичностью вырабатывается импульс, который приводит в действие механическое устройство, сбивающее ртутную каплю, и одновременно формирует импульс, запускающий задающие и измерительные узлы полярографа Г1).

Однако при использовании этого способа усложняется конструкция ртутного капающего электоода за счет вве857844 и удешевить конструкцию датчиков (3).

Однако стабильность формирования импульса синхронизации с помощью это- З5 го способа обеспечивается при получении резкого затухания высокочастотных колебаний, которое определяется параметрами полярографической ячейки:, величиной ртутной капли, "коростью 40 ее нарастания, потенциало ° на рабочем электроде, сопротивлением и составом анализируемого раствора. Эти параметры могут существенно меняться как в течение одного эксперимента, так и от эксперимента к эксперименту.

Особенно неблагоприятные условия складываются, когда скорость истечения ртути медленная, конечная величина поверхности капли небольшая, раствор имеет хорошую электропроводность и не содержит поверхностноактивных веществ. Отсутствие резкого спадания высокочастотных колебаний приводит к формированию в течение жизни одной капли двух или более им- 55 пульсов синхронизации, т.е. к нарушению нормальной работы полярографа в целом.

Кроме того, воздействие высокочастотного напряжения на рабочий элект- gp род приводит к следующим нежелательным эффектам. Во-первых, высокочастотное напряжение наводится на задающие и измерительные узлы полярографа.

Низкочастотные гармоники этого наведения устройства сброса. Механические воздействия на капилляр приводят к выходу его из строя. Кроме того, работа полярографической установки . возможна только с фирменным датчиком, поставляемым с прибором.

Известен также способ синхронизации, в котором вырабатывается с определенной периодичностью импульс, который воздействует на клапан, перекрывающий канал, по которому поступает в капилляр ртуть, одновременно этот импульс поступает на формирователь импульса, который запускает задающие или измерительные узлы полярографа C2) .

Однако этот способ реализуется сложными дорогостоящими датчиками фирменного изготовления, составляющими значительную долю стоимости всего устройства в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ полярографического анализа на ртутном капающем электроде, основанный на синхронизации работы ртутного капающего электрода с полярографом путем создания высокочастотных колебаний в момент отрыва капель. Импульс, управляющий работой задатчиков потенциала или измерительным узлом полярографа формируется за счет первого периода колебаний, когда амплитуда имеет максимальное значение. Этот способ позволяет существенно упростить

30 денного сигнала создают дополнительный шумовой сигнал, ухудшающий фоновую кривую, что в конечном счете ухудшает реальную чувствительность полярографа. Во-вторых, напряжение высокой частоты оказывается приложенным во время его существования к рабочему электроду, что является причиной неконтролируемой поляризации элект о а. р

При этом высокочастотное напряжение изменяет гидродинамику приэлектродного слоя, вызывает появление дополнительных сигналов, связанных с концентрацией анализируемых компонентов, которые однако могут в зависимости от характера электрохимической реакции и состава раствора изменять полезный сигнал, причем величину этого сигнала учесть невозможно, и он может не воспроизводиться. Поэтому этот добавочный сигнал носит характер помехи и увеличивает общую ошибку измерения.

Цель изобретений — повышение стабильности и точности анализа.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу полярографического анализа на ртутном капающем электроде, основанному на синхронизации работы ртутного капающего электрода с полярографом путем создания высокочастотных колебаний в момент срыва капель, в момент возникновения высокочастотных колебаний создают дополнительное затухание высокочастотных колебаний, на время, за которое электрические параметры полярографической ячейки достигают величин, исключающих появление высокочастотных колебаний.

Такой способ полярографического анализа на ртутном капающем электроде может быть осуществлен устройством, содержащим полярографическую ячейку с ртутным капающим электродом, полярограф, включающий генератор высокой частоты, колебательный контур которого связан с ячейкой, и формирователь импульсов синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора, отличающееся тем, что, в него дополнительно введены формирователь блокирующих импульсов и узел регулирования затухания генератора, при этом выход формирователя импульсов синхронизации соединен с синхронизируемыми узлами полярографа и со входом формирователя блокирующих импульсов, выход которого подключен ко входу узла регулирования затухания генератора, связанного с генератором.

На фиг. 1 приведена диаграмма изменения поверхности ртутной капли во времени; на фиг. 2 — диаграф а высокочастотных колебаний, которые используются для формирования импульсов синхронизации в известном устройстве; на фиг. 3 — диаграмма высоко857844 частотного колебания, которое используется для формирования импульсов синхронизации по предлагаемому способу; на фиг. 4 — структурная схема устройства синхронизации для полярографа, работающего с ртутным капающим электродом, реализующего предлагаемый способ.

Полярографическая ячейка 1 включена в цепь колебательного контура 2 генератора 3 с регулируемым затуханием. Его выход соединен с входом

Формирователя 4 импульса синхронизации. Выход формнроВатепя иМПУльса синхронизации соединяется с синхронизируемыми узлами полярографа и со входом формирователя 5 блокирующих 35 импульсов, выход которого соединяется со входом узла 6 регулируемого затухания, включенного в цепь генератора.

Устройство работает следующим 2п образом.

При отрыве ртутной капли генератор 3 генерирует высокочастотные колебания, первый период которого Формирует импульс синхронизации в форми-рователе 4 импульса синхронизации.

Этот импульс одновременно поступает в синхронизируемые узлы полярографа и в формирователь 5 блокирующих импульсов, в котором вырабатывается импульс, подключающий в цепь генератора узел 6 регулируемого затухания, в результате генерация срывается на время действия этого импульса. Длительность импульса выбирается в пре- 35 делах 100-200 мс иэ расчета, что капля за это время достигает таких размеров, что образуемая при этом емкость двойного слоя и сопротивление раствора, вносимые в колебатель- 40 ный контур генератора, исключают возможность возникновения генерации.

В результате в несколько раз сокращается время генерации высокочастотНОГО импульса ЭТО пОвышает стабиль 4 ность работы всего полярографа в це- . лом на 20% и в два раза увеличивает его чувствительность.

Формула изобретения

1. Способ полярографического анализа на ртутном капающем электроде, основанный на синхронизации работы ртутного капающего электрода с полярографом путем создания высокочастотных колебаний в момент отрыва капель, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и точности анализа, в момент возникновения высокочастотных колебаний создают дополнительное затухание высокочастотных колебаний на время, за которое электрические параметры полярографической ячейки достигают величин, и ключающих появление высокочастотных колебаний.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее полярографическую ячейку с ртутным капающим электродом, полярограф. включающий генератор высокой частоты, колебательный контур которого связан с ячейкой, и формирователь импульсов синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в него дополнительно введены формирователь блокирующих импульсов и узел регулирования затухания генератора, при. этом выход формирователя импульсов синхронизации соединен с синхрони зируемыми узлами полярографа и со входом Формирователя блокирующих импульсов, выход которого подключен ко входу узла регулирования затухания генератора, связанного с генератором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Инструкция к полярографу модели 374 фирмы PAR "Model 374 polегоgraphiс analyreru, раздел 3,5.

2. Гохштейн A.Ë. и Гохштейн Я.П.

Осциллографический полярограф, ЖФХ, 1962, 36, с. 651.

3 Вremen А.G Tastpolarograph c.uZeitschrift bur апа1itische Chemiе", 1960, т. 173, кн. 1, с. 70-73 (прототип).

857844

Ю иъиврителаноиу

pCplli mar

8 си мра ижру мь м ржам фиг.4

Составитель В. Кушнев

Техред М, Рейвес Корректор Н. Стец

Редактор О. Малец

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Закаэ 7232/72 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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