Способ дифференциальной импульсной вольтамперометрии

(5 7 48 7 О ВТОРСНО ТЕЛ ьсная поля, с, 89-9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ АНИЕ ИЗ(71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматикии Гомельский завод измерительныхприборов(54)(57) СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙИМПУЛЬСНОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ,РЕТЕНИЯВУ заключающийся в том, что к электрохимической ячейке прикладываютполяризующее напряжение, включающее развертку напряжения и импульсное напряжение с большой скважностью, и измеряют ток электрохимической ячейки в интервале времени,меньшем длительности импульса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения чувствительностиопределения концентрации необратимо восстанавливающихся веществза счет использования ассимметрииреакций на импульсы различной полярности, импульсное напряжениезадают в виде последовательностисимметричных и разнополярных импульсов с нулевым интервалом времени между ними.40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляопределения малых концентраций необратимо восстанавливающихся веществ и может найти применениев биологии, химической и другихотраслях промышленностиЦелью изобретения является повышение чувствительности определения концентрации необратимо восстанавливающихся веществ за счетиспользования ассиметрии реакцийна импульсы различной полярности.На фиг. 1 приведена временнаядиаграмма поляризующего напряженияэлектрохимической ячейки," нафиг. 2 - временная диаграмма импульсной компоненты тока электрохимической реакции," на фиг. 3 -временная диаграмма импульснойкомпоненты емкостного тока нафиг. 4 " временная диаграмма измеряемого тока электрохимическойреакции," на фиг. 5 - структурнаясхема устройства для осуществленияспособа.Устройство для осуществленияспособа содержит источник 1 последовательности радиополярных импульсов, источник 2 развертки напряжения, источник 3 постоянного начального смещения, потенциостат 4, токоизмерительный резистор 5, усилитель 6, электрохимическую ячейку 7,синхронизатор 8, устройство 9, временной селекции, согласующий каскад10 и регистратор 11,Устройство работает следующимобразом. Синхронизатор 8 вырабатывает синхроимпульс и с устанавливаемой задержкой запускает источник 1 последовательности разнополярных импульсов. Источник 2 развертки напряжения вырабатывает напряжение развертки, которое изменяется с устанавливаемой скоростью в требуемом диапазоне напряжений. Источник 3 начального напряжения вырабатывает стабилизированное постоянное напряжение требуемой величины и полярности. Все эти напряжения через потенциостат 4 и токоизмерительный резистор 5 поступают на ячейку 7 и вызывают в ней протекание тока. Импульсная компонента этого тока усиливается усилителем 6 и подается на устройство 9 временной селекции, работа 1 О1520253035 которого синхронизируется импульсами, вырабатываемыми в источнике 1. Далее сигнал в интервалы времени (фиг. 2 и 4) пропускается устройством временной селекции через согласующий каскад 10 на регистрирующее устройство 11, где происходит запись вольтамперограммы.П р и м е р. На полярографическую ячейку накладывают поляризующее напряжение, которое включает начальное напряжение (1 д линейно-изменяющееся напряжение развертки и двуполярное импульсное напряжение. Длительность импульса Т (фиг, 1) составляет 40-200 мс, интервал между импульсами т,ц - 2-4 с, Амплитуда полупериода импульса Б = 4- 100 мВ. Импульсная компонента напряжения вызывает протекание по ячейке импульсной составляющей тока ячейки, которая содержит импульсные компоненты тока электрохимической реакции и емкостного тока (фиг. 2 и 3). Импульсная компонента тока электрохимической реакции при этом имеет вид разнополярных импульсов, вершины которых снижаются по законуТоки измеряются в интервале времени Ь 1, , Й , Лаз , ь 1 т.д. При нахождении электрохимической реакции модули сигналов, измеряемых в интервалах Ь 1, и а 1, Ь 1 и Й и т,д. (фиг, 4), отличаются хотя моменты времени, соответствующие 61, и А 1 и т.д., достаточно близки. Эти отличия тем больше, чем ближе потенциал поляризации приближается к потенциалу пика. Эта разница оказывается значительной для необратимо восстанавливающихся деполяризаторов, у которых наблюдается значительное снижение или повышение пиков тока при подаче импульсов обратной полярности. Как известно, вы- соты пиков вольтамперограмм необратимо восстанавливающихся веществ примерно на порядок меньше пиков обратимо восстанавливающихся веществ.Однако в.предлагаемом способе, когда измеряется алгебраическая сумма двух разнополярных сигналов, сигналы обратимых и необратимых процессов оказываются одного порядка. Ток емкости двойного слоя при действии импульсного напряжения, достигнув максимума, быстро снижается по законугде 1 - текущее время,импульса абсолютное значение емкостного тока не будет равно нулю. Токи,вызванные положительным и отрицательным полуйериоддм одного двуполярного импульса, выделенные в интервалы времени А 1и Лад,Ои Ь 1и т.д., алгебраически суммируются,полученный сигнал после усиления регистрируется как зависимость импульсной компонентытока от напряжения поляриза 3 1187063- омическое сопротивление в цепи ячейки, С - емкость двойного слоя (фиг. 3). Емкость двойного слоя в интервале времени действия одного двуполярнбго импульса почти не 5 изменяется. Поэтому сумма двух разнополярных емкостных токов, измеренных в интервалах времениЬ . и А 1, А 1 и ь и т.д;, будет равна практически нулю даже, если 1 О в моменты начала измерения тока ячейки во время действия полупериодадарственногоизобретений иква, Ж, Ра Подписноомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/