Способ определения содержания окисляющихся органических примесей в воде

"Химия", во СССР ототип ). ИЯ СОДЕРЕСКИХ ЛРИ- я в выдержгосхддрственный комитет сссрПО ДЕЛА ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Институт электрохимии Аи Институт медико-биологнчеспроблем(56) 1, Лейте В. Определениеческих загрязнений питьевых,родных н сточных вод". М.,1957, с. 68-76.стУр 2. Авторское свидетель по эаявке В 3222780/18"25 кл. С 01 К 27/48, 1981.п(54 )(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН ЖАНИЯ ОКИСЛЯИ)1 ИХСЯ ОРГАНИЧ МЕСЕЙ В ВОДЕ, заключающийке в исследуемой среде платиновогорабочего электрода прн потенциалемаксимальной адсорбцин в течение10-600 с, пропусканин через исследуемую среду йзмерительного импульса тока и измерении количестваэлектричества, проведвего черезэлектрод во время импульса, о тл и ч а в щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,используют треугольными измерительный импульс длительностью 0,01-0,52от длительности выдержки электродапри потенциале максимальной адсорбции с максимальной величиной амплитуды, равной потенциалу вселениякислорода, раздельно определяютколичествб электричества, проаедае- .го через электрод прн восходящейи спадающей составлявщих импульсаи по их относительной разности су-.дят о содержании окисляющнхся органических примесей.О 5 О 25 30 35 40 55 Изобретение относится к фиэикохимическнм методам анализа водныхрастворов и может быть использовано в аналитической химии в процессе контроля производственных процессов и состава окружающей среды.Известен способ определения содержания окисляющихся органическихпримесей, при котором расход акис"лителятитранта служит мерой содержания окисляющих примесей, Например, методика бихроматной окисляемости используется для оценки показателей качества природных и сточных вод1.1Недостаток данного способа -большая трудоемкость и наличие методической погрешности из-за присутстствия неорганических веществ, которые могут подвергаться окислению.Наиболее близким техническимрешением к изобретению являетсяспособ определения содержания окис-.ляющихся органических примесей вводе, заключающийся в выдержке висследуемой среде платинового рабочего электрода при .потенциале максимальной адсорбции в течение10-600 с, пропускании через исследуемую среду измерительного импульса тока и измерении количестваэлектричества, прошедшего черезэлектрод во время импульса 2 1,Основным недостатком способа является то, что реализуемая измерительная процедура является косвенной, При этом на результат измерения влияет как адсорбция органических частиц, так и адсорбция водорода,иэ-за чегопрактически невозможнопровести измерение окисляющихся примесей с относительной погрешностью,меньшей 15 Ж,Цель изобретения - повышение точностиизмерения количества окисляющихся примесей в воде.Эта цель достигается тем, чтосогласно способу определения содержания окисляющихся органическихпримесей в воде, заключающемуся ввЫдержке в исследуемой среде платинового рабочего электрода при потенциале максимальной адсорбции втечение 10-600 с, пропускании черезисследуемую среду измерительногоимпульса тока и измерении количества электричества, прошедщего черезэлектрод во время импульса, используют треугольный измерительный импульс длительностью 0,01-0,5 Х от длительности выдержки электрода при потенциале максимальной адсорбции с максимальной величиной амплитуды., равной потенциалу выделения кислорода, раздельно определяют количество электричества, прошедшего через электрод при восходящей и спадающей составляющих импульса и по их относительной разности судят о содержании окисляющихся органических примесей.На чертеже изображено устройство для реализации способа определения содержания окисляющихся органических примесей в воде.Устройство содержит программное задающее устройствоПЗУ 1 1, котарое определяет программу воздействия на исследуемый объект в виде заданной последовательности скачков напряжения для катодно-анодной обработки поверхности рабочегоэлектрода ячейки с последующим изме нением напряжения по закону треугольника, Креме того, в ПЗУ входитлогическое устройство, осуществляющее, согласно заданной программе, необходимую коммутацию, и управ-. ление коммутирующими элементами и компенсационно-уравновешивающим устройством. Устройство автоматического регулирования потенциала рабочего электрода содержит резисторы 2 и 3, регулирующий усилитель 4, электро- химическую ячейку 5 с вспомогательным электродом 6, электродом 7 сравнения и рабочим электродом 8, усилитель 9 с резистором 10 в цепи отрицательной обратной связи и согласующий усилитель 11. Регулируккций усилитель 4 выполняет функцию электронного регулятора, обеспечивающего регулирование потенциала рабочего электрода и сумматора внешних воздействий, Согласующий усилитель 11 с коэффициентом передачи, равным единице, осуществляет функцию согласоЪания цепи электрода сравнения электрохимической ячейки с выходной цепью регулирующего усилителя 4 и позволяет регистрировать потенциал рабочего электрода стандартными приборами. Токовый усилитель 9 представляет собой преобразователь ток - напряжение и25 где 01 -30 35 3 1 обеспечивает измерение тока электро- химической ячейки и согласование с регистратором тока. Интегрирующее устройство. (интегратор ) 12, предназначенное для получения выходного сигнала, пропорционального интегралу входного тока,н коммутирующие эле менты ключи 13 и 14. Запоминающее устройство 15 предназначено для запоминания информативных сигналов в -заданный момент времени. Компенсационно-уравновешивающее устройство 6, предназначено для регулирования масштаба преобразования сигнала под данную поверхность рабочего электро- . да ячейки, вычисления и индикации результатов измерения.В устройстве используется трех- электродная ячейка, содержащая измерительный платиновый микро- электрод, вспомогательный электрод (коррозионноустойчивый в данном растворе: платина или металлы платиновой группы, стеклоуглерод, графит, окисные электроды на основе титана) и электрод сравнения, Измерения можно проводить и в двух- электродной ячейке, если испольэовать в качестве вспомогательного электрода электрод, потенциал, которого.не меняется при изменении поляризации (например, наводорожсниый большой палладированный электрод ). Выбор платинового рабочего электрода связан не только с его способностью ддсорбировать все органические вещества, как это обосновано в известном устройстве, но и с тем, что платина является лучшим электродом-катализатором для окисления всех органических примесей.Измерения проводятся в растворе н В 50, в который без какой-либо предварительной поцготовки добавляется проба исследуемой воды и на электрод подается сложный потенциодинамический импульс, включающий предобработку: катодно-анодную активацию, выдержку при потенциале адсорбции Е" =0,4 В в течение времени выдержки 10-600 с и наложение треугольного импульса в области потенциалов +0,4 )-(+1,6 )В. 157441 4последующим измерением напряженияпо закону треугольника с заданнойамплитудой и скоростью поступ 1 етна вход регулирующего усилителя 5 4.Токовьй сигнал с выхода токовогоусилителя.9 поступает на входинтегрирующего усилителя, В процессе прохождения последовательности О скачков напряжения для катодноанодной обработки поверхности электрода ключ 13 замкнут, а ключ 14 -разомкнут. После окончания выдержки1 в момент начала линейной развертки ключ 13 размыкается, а 14 замыкается и токовый сигнал, полученный в результате воздействия спадающей ветви линейно-изменяющегосянапряжения, поступает иа вход интег О рирующего устройства 12 н на запоминающее устройство 5. В результатена выходе 12 получаем величину количества электричества напряжение на выходе 12,соответствующее спадающейветви треугольного импульса;постоянная времени интегратора 12;,сопротивление резистора Ов цепи отрицательной обратной связи токового усилителя 9 После окончания длительности. спадающей ветвитреугольного импульса ключ 13 замыкается, а ключ 4 - .размыкается и величина й запоминается запоминающим устройстБом 15. Через заданный промежуток времени 1, обусловленный временемсрабатывания ключей 1,1 ), . ключ 13 вновь размыкается и токовый сигнал с выхода усилителя 9 в ре- зультате воздействия восходящейветви треугольного импульса поступает на вход интегратора 12. В результате на выходе 12 получаем вели" чину количества электричества.Сформированная программа воздействия на рабочий электрод в виде заданной последовательности скач-. ков напряжения для катодно-анодной обработки поверхности электрода с где Ц - напряжение на выходе интегратора 2, соответствующее восходящей ветви треугольника импульса.Заказ 3360/42 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сигналы Я и 6 иоступают на вход устройства 16, на выходе которого получаем информативный сигнал- пропорциональный содержа--о-ОаиОю окйслякщихся органических приесей в воде.Технический эффект реализации предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в том, что измеряют количество электричества, идущее непосредственно на окисление адсорбированиых органических частиц, т.е, этот метод является пряюж, что позволяет . 1157441 Ьизмерять искомую величину с большойточностью 57 При этом использование измерительного импульса треугольной формы позволяет при одно 5, кратном измерении определять количество электричества, идущее на,окисление органических частиц и надругие процессы на поверхностиэлектрода (например, окисление16 поверхности), которые рассматриваются и вычитаются как фоновые,иодновременно, используя восходящуюветвь импульса, провести нормирование измеряемой величины, при этом,15 длительность измерительной процедуры не превышает 3 мин.