Способ электрохимического определения содержания компонентов в электролитах

(51)5 О 01 М 27/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬ ТВУ АВТОРСКОМУ СВИ ОГО ОП ПОНЕН Б ЭЛЕКТРОХИМИЧЕС ИЯ СОДЕРЖАНИЯ КО Е КТРОЛ ИТАХсть изобретения; спасо зации электродов датч токами нескольких част напряжений, возник х датчика, по которым компонентов электрол(54)СПОСО РЕДЕЛЕН ТОВ В ЭЛ (57) Сущно на поляри менными рении их электрода держании 825814/(56) Живиловакин Г.П, Автомамического режи 39 б основан ика переот и измеающих на судят о соитаМ., Назаренко П.НМарический контроль водно-хима ТЭ С, М 1979, с. 224,ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к элдктрохимическим и электрофизическим измерениям и может быть использовано в технологии приготовления производственной и питьевой воды, при контроле сточных вод и состава гальванических ванн.Известен способ (Живилова Л.МНазаренко П.Н., Маркин Г,П. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. МЭнергия, 1979, - 224 с,) с использованием кондуктометрического метода, основанного на измерении электропроводности раствора контактным или бесконтактным методом, На результате измерения не оказывают влияние примеси органического происхождения, а поляризационные явления и кинетика двойного слоя искажают их.Известный способ не позволяетопределять содержания органических и неорганических веществ в растворе, так как принцип измерения основан на явлении изменения омического сопротивления (активного) раствора в зависимости от концентрации. без учета емкостных эффектов, поляризационного сопротивления и химических реакций. Это является недостатком кондуктометрического метода и средств измерений, базирующихся на нем кондуктометров (ТХ 2/Р, АК, КС), содержащих генератор переменного напряжения одной частоты, датчик и вольтметр, Кондуктометры реализуют кондуктометрический метод измерения активного сопротивления растворов и имеют те же недостатки, что и сам метод,Целью изобретения является создания экспрессного, безреагентного и неразрушающего способа определения содержания компонентов в электролитах, обла,1 ающего повышенной информативностью.Для этого электроды датчика псляризуют несколькими токами различных частот и измеряют на этих частотах напряжение датчика,Напряжение датчика при неизменном по значению токе поляризации зависит от концентрации компонентов, их диэлектрической и магнитной проницаемости, вязкости, температуры, зарядов, коэффициентов диффузии и переноса. константы скорости и частоты тока,Технологические растворы ха актеризуются постоянством указанных параметров, Изменяя частоту тока в диап; зоне от низких (1-100 Гц) до высоких (10.10 Гц). частот, получают различные значения н,- пряжений датчика,Эквивалентный электрический аналог датчика состоит из резистора, оп(.деляющего концентрацию компонентов, последовательно вклк)ченного с параллельным1770875 Составитель А.ЖелезцовТехред М,Моргентал Корректор Н.Бучок Редактор Г,Бельская Заказ 3739 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ( ССР113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 соединением емкости двойного слоя - первой ветви, химического и диффузионного импедансов - второй ветви (Феттер К, Электрохимическая кинетика. Химия, 1967, с, 373-380).На низких частотах импеданс аналога датчика определяется параллельным соединением эквивалентной схемы при любых концентрациях веществ в растворе, В области высоких частот сопротивление параллельного соединения в десятки, сотни раз меньше сопротивления последовательного резистора, Поскольку ток поляризации неизменный, то согласно закону Ома напряжение датчика пропорционально его импедансу и с ростом частоты уменьшается.Импеданс параллельного соединения аналога датчика в основном определяется органическими веществами, а сопротивление последовательного резистора - неорганическими,Поляризуя датчик несколькими токами разных частот и измеряя напряжения их на электродах, можно определить содержание компонентов органических и неорганических веществ в растворе.В растворе находятся 4-10 (в общем и) компонентов органического и неорганического происхождения, концентрацию которых необходимо определить. В этом случае двухэлектродный датчик поляризуется от генератора переменными токами 4-10 (в общем и) различных частот и измеряются их напряжения на электродах. Для количественного анализа вначале выполняется градуировка по каждому компоненту, находящемуся в растворе, т,е, строится зависимость напряжения датчика от концентрации по стандартным растворам, а затем выполняется анализ технологического раствора.Использование предлагаемого способапозволяет проводить анализ компонентов5 растворов многочастотным экспресснымнеразрушающим методом, Ликвидируютсяразрушение растворов и введение дополнительных реагентов,Экономическая эффективность приме 10 нения способа обеспечивается уменьшением затрат труда и времени на анализ,повышением информативности и точностирезультатов измерения за счет взятия отношений напряжения, устранением введения15 реагентов в раствор и неразрушением его,возвращением раствора после анализа втехнологический процесс, экологическойчистотой. 20 Формула изобретенияСпособ электрохимического оп ределения со.держания компонентов в электролитах,включающий поляризацию электродов датчика переменным током и измерение паде 25 ния напряжения на электродах, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияинформативности способа путем обеспечения возможности определения содержаниякомпонентов электролита, электроды датчи 30 ка поляризуют переменным током на нескольких частотах, регистрируют падениянапряжения, составляют отношения падений напряжений к напряжению фиксированной частоты, которую выбирают из35 диапазона частот, в котором напря:кение независит от частоты, и по калибровочным зависимостям отношение напряжений - концентрация определяют содержаниекомпонента электролита,