Полярограф

О й й С А Н И Е 18111 З 2И ЗОБРЕТЕНИ Я Союз Советских Социалистических Респуйик(43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень9 (45) Дата опубликования описания 07,03.81 Государственный комитетло делам изобретений н открытийР. Вяселев, К. В. Сиразиев и О.Трудового Красного Знамени авсиститут им. А. Н. Туполева щыи6д Ъх,.ф. ,". с;с г .4) ПОЛЯРОГРА чение завиараде(72) Авторыизобретения В. В. Афанасьев, М, (71) Заявитель Казанский орденаин Изобретение относится к области электрохимических методов анализа и можетбыть использовано в полярографическомприборостроении,Известны устройства для полярографического анализа, основанные на поляризацииртутно-капельного электрода постоянным(медленно изменяющимся) напряжением ирегистрации тока ячейки 1,Чувствительность классической полярографин ограничивается, главным образом,наличием тока заряжения емкостного тока, что снижает точность анализа при низ.ких концентрациях деполяризатора.Известен полярограф, включающий последовательно соединенные источник поляризующего напряжения, ячейку и регистратор 12,Известный полярограф обладает низкойточностью и чувствительностью, 20Целью изобретения является повышениеточности и чувствительности полярографического анализа.Поставленная цель достигается тем, чтов полярограф введены интегратор со сбросом в конце жизни каждой капли, умножитель, счетчик времени, блок формированиямасштабных коэффициентов и вычитающее устройство, при этом выход ячейкиподключен к входу интегратора и к одному 30 из входов умножителя, два других входа которого соединены соответственно со счетчиком времени и блоком формирования масштабного коэффициента, а выходы интегратора и умножителя через вычитающее устройство подключены к регистратору.На фиг. 1 показаны сигналы фарадеевского 1 ф и емкостного с, токов ртутно-капельного электрода (график а) и те же сигналы .на выходе вычитающего устройства после режектирования с, и т", (график б); на фиг. 2 - блок-схема поляро графа.Изменение емкостного тока в те жизни капли описывается степенной симостью (см, фиг. 1,а)Все (1) где В - неизвестный коэффициент;1 - время.Общий ток ячейки равен суммеевского и емкостного токов Используя существенное различие в фор. ме этих токов и известный закон изменения емкостного тока можно провести его режекцию (подавление).В основе способа используется следующее сотношение:В 1 в Ю = - В 1 д,и+ЬИнтеграл от функции Вп можно получить, умножая ее на 1 и деля на масштабный коэффициент (п+Ь). Режектирование заключается в выполнении следующих операций. Сигнал тока ячейки интегрируют в течение жизни каждой капли и из результата интегрирования вычитают сигнал тока ячейки, умноженный на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента сброса предыдущей капли, и на масштабный коэффициент, при определенном значении которого обеспечивается подавление емкостного тока, учитывая сказанное и принимая во внимание выракения (1 - 3), алгоритм режекции запишется следующим образом::(ра - ка )+( - в 1 д - квгд) 4 о здесь 01, Т,где Т - период капания;К - масштабный коэффициент.3Из (4) следует, что выбирая К= - , получим подавление емкоетного тока, следовательно, повышение чувствительности иточности анализа, так как второй член выражения (4) бдет равен нулю (фиг. 1,б),В частном случае обратимых реакций,когда (см. фиг. 1,а)г =АРФ (5)где А - неизвестный коэффициент, пропорциональный концентрации деполяризатора,в результате преобразования выражения(4) полезный сигнал будет выделяться ввиде ( --- )АУ 6 (фиг. 1,б).б 37 2Полярограф содержит источник 1 постоянного (медленно изменяющегося) поляризующего напряжения, электролитическуюячейку с ртутно-капельным электродом 2,интегратор 3 с периодическим сбросом выходного сигнала в конце жизни каждойкапли, умножитель 4, вычитающее устройство 5, регистратор 6, счетчик времени 7и блок формирования масштабного коэффициента 8.Источник 1 подает на рабочий электродячейки 2 поляризующее напряжение. Токячейки 2 интегрируется интегратором 3 иподается на первый вход вычитающего устройства 5. Одновременно ток ячейки, умно 40 45 50 55 60 10 15 20 25 30 35 женный на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента сброса предыдушеи капли, и на масштабный коэффициент умножителя 4, подается на второи вход вычитающего устройства 5, где происходит вычитание его из результата интегрирования, согласно формуле (4). Сигнал, пропорциональный концентрации деполяризатора, с выхода вычитающего устройства 5 подается на регистратор 6.Предлагаемое изобретение позволяет также выделять и регистрировать емкостпую составляющую тока ячейки при наличии фарадеевского тока. Для этого достаточно постоянный коэффициент на входе умножителя согласно формуле (4) выбрать равным 6/7.Подавление емкостного тока путем интегрирования тока ячейки и вычитания из результата интегрирования тока ячейки, умноженного на сигнал, пропорциональный времени, прошедшему с момента отрыва предыдущей капли, и на масштабный коэффициент и, соответственно, введение интегратора со сбросом в конце жизни каждой капли, умножителя и вычитающего устройства увеличивает чувствительность и точность анализа, Устройство может быть реализовано в виде самостоятельного прибора или в виде приставки к любой модели, широко применяющихся в заводских и научных лабораториях постояннотоковых полярографов. Повышение чувствительности и точности анализа дает значительный экономический эффект. Формула изобретения Полярограф, содержащий последовательно соединенные источник пол яризующего напряжения, ячейку и регистратор, отл ич ающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, в него введены интегратор со сбросом в конце жизни каждой капли, умножитель, счетчик времени, блок формирования масштабного коэффициента и вычитающее устройство, при этом выход ячейки подключен к входу интегратора и к одному из входов умножителя, два других входа которого соединены соответственно со счетчиком времени и блоком формирования масшта,ного коэффициента, а выходы интегратора и умно- жителя через вычитающее устройство подключены к регистратору. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Брук Б. С. Полярографические методы, М., Энергия, 1972.2. Авторское свидетельство СССР263253, кл. б 01 Х 27/48, 1968 (прототип).Типография, пр. Сапунова, 2 аказ 510/12НПО Поиск Изд.245осударственного комитета С 113035, Москва, Ж, Р Тираж 915Р по делам изоб шская наб., д. 4/5 Подписноетений и открытий