Полярограф вторых разностей

, 134700 И 9) 1 Б 27/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сии знака поправки устроис ра полярности устраняется мость ручных операций и п производительность полярог го анализа, 1 ил,ом выбо обходиьппается фическо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 23,10,87, Бюл. У 39 (71) Томский политехнический инсти тут им, С, М, Кирова(56) Авторское свидетельство СССР 119 754297, кл. 0 01 И 27/48, 1977,Авторское свидетельство СССР У 767635, кл, 0 01 Б 27/48, 1978, (54) ПОЛЯРОГРАФ ВТОРЫХ РАЗНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к полярографическому анализу и может быть использовано для определения малых концентраций примесей в веществах,Цель изобретения - повьппение точности и производительности полярографического анализа, В разностный полярограф с тремя рабочими каналамивведены три автоматических компенсатора остаточного тока и устройство выбора полярности, Введенные блоки обеспечивают в автоматическомрежиме по командам с блока управления последовательную компенсациювсех трех составляющих остаточноготока, За счет автоматической инвер(2) Изобретение относится к полярсграфическому анализу и может бытьиспользовать для определения малыхконцентраций примесей в веществахвысокой чистоты, например, методоминверсионной вольтамперометрии.Целью изобретения является повышение точности и производительностиизмерений.На чертеже приведена блок-схемаполярографа вторых разностей,Полярограф содержит источник 1поляризующего напряжения, потенциостат 2, электрохимическую ячейку 3с рабочим и вспомогательным электродами, электродом сравнения и двумяКомпенсирующими электродами, триусилителя 4-6, три масштабирующихусилителя 7-9, три вычитающих устройства 10-12, блок 13 управления,устройство 14 выбора полярности, триавтоматических компенсатора 15-17 ирегистратор 18. Выход источникаполяризующего напряжения соединен с 25управляющими входами блока 13 управления и потенциостата 2, выходы которого подключены соответственно кэлектроду сравнения и вспомогательному электроду электрохимической ячейки 3, компенсирующие электроды подключены к входам соответствующих усилителей 5 и 6, а рабочий электрод . к входу усилителя 4, причем управляющие входы второго 5 и третьего 6 уси 35 лителей соединены с первым выходом блока 13 управления, второй выход которого подключен к управляющим входам первого 7 и второго 8 масштабирующих усилителей, выходы которых подключены 40 к первым входам соответственно первого 10 и второго 11 вычитающих устройств, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого 7 и второго 8 масштабирующих уси лителей, при этом выход первого вычитающего устройства 10 соединен с первым входом третьего вычитающего устройства 12, выход которого подключен к регистратору 18 и к первому входу третьего масштабирующего усилителя 9, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока 13 управления, Выход устройства 14 выбора полярности подсоединен к второ му входу третьего масштабирующего усилителя 9, управляющий вход подключен к четвертому выходу блока 13 управления, а два других входа - сооо гответственно к выходам первого 10 ивторого 11 вычитающих устройств, первый компенсатор 15 подключен междувыходом первого усилителя 4 и вторымвходом первого вычитающегоустройства 10, второй компенсатор 16 подключен между выходом второго усилителя5 и вторым входом первого масштабирующего усилителя 7, соединенного свторым входом второго вычитающегоустройства 11, третий компенсатор7 подключен между выходом третьего усилителя6 и вторым входом второго масштабирующего усилителя 8, причем управляющиевходы всех компенсаторов соединенымежду собой и подключены к пятомувыходу блока 13 управления,Устройство работает следующим образом.Сначала проводят предварительныйэлектролиз на рабочем электроде приактивном перемешивании раствора, затем отключают перемешивание и наобоих компенсирующих и рабочем электродах устанавливают потенциал начала развертки Е и после некоторойвыдержки, необходимой для успокоенияраствора, включают развертку, Потенциал Евыбирается таким, что после включения развертки через электроды протекают только остаточные токи,11 ри этом блок 3 управления включает масштабирующие усилители 7 и 8,которые обеспечивают коэффициентыпреобразования где 1 1, 1 - текущие значенияостаточных токовкомпенсирующих ирабочего электродов,зависящие от поляризующего потенциала Е;М М - коэффициенты преобразования усилителей 7 и 8 соответственно.При некотором заданном потенциале Е схемы установки первых двух коэффициентов преобразования переводятся в режим памяти и в процессе дальнейшей развертки потенциала на ячейки эти коэффициенты остаются постоянными:13471 10 15 о о огде 1 1, 1 - значения остаточных,токов электродов при потенциале ЕТоки первых разностей, равные нулю при потенциале Е, согласно (2),начинают возрастать по мере дальнейшего изменения потенциала на ячейке,При соответствующей полярности первых разностей в диапазоне потенциалов Е,-Ерегистрируется, а при Ефиксируется коэффициент преобразования М масштабирующего усилителя 9:Ь,(3)т где Ь 6 - первая и вторая разности токов при потенциале Е,С потенциала Е начинается регистрация вольтамперограммы второй разности 20Ь = 1, + 1(1,-М,1 )-М (1 -М 1 ) (4)огде 1 - ток аналитического сигнала1первого катода, за счет проведения на нем предварительного электролиза, 25После проведения предварительного электролиза, во время успокоения раствора при потенциале Е ч автоматические компенсаторы 15-17 обеспечивают режим, когда напряжение на вы- З 0 ходе каждого компенсатора всегда рав-. но нулю, После включения развертки и затухания переходного процесса, связанного с емкостным током, по команде с блока 13 управления при некотором потенциале Е компенсаторы за 6поминают величину постоянной составляющей остаточного тока с учетом емкостной составляющей и вычитают ее из последующих значений тока, Таким 40 образом, постоянная составляющая остаточного тока при Ео оказывается скомпенсированной до нуля, Начиная с этого момента на выходах компенсаторов 15-17 по мере развертки поляризующегопотенциала появляется напряжение, которое в узком интервале Ео-Е, определяется, в основном, линейной составляющей остаточного тока. Поэтому можно считать, что коэффициенты преобразования М, и М, устанавливаемые в интервале Е,-Е, равны соотношениям линейных составляющих остаточных токов соответствующих электродов, Начиная с потенциала Е, на выходах вычитающих устройств 10 и 11 возникают напряжения первых разностей, которые пропорциональны, в основном, нелинейным составляющим остаточных 1014токов электродов, При этом по сигналу с блока 13 управления устройство14 осуществляет выбор полярности сигнала первой разности с выхода вычитающего устройства 1 О в соответствиис условием его вычитания из сигналапервой разности с выхода вычитающегоустройства 11, После этого устройство14 переводится в режим памяти, припотенциале Е заканчивается установка коэффициента преобразования М посоотношению токов первых разностей иначинается регистрация вольтамперограммы аналитического сигнала с помощью регистратора 18,Таким образом, осуществляется последовательная, раздельная компенсация всех трех основных составляющихостаточного тока, чем и обеспечивается его более полная компенсация иповышение точности измерений. Крометого, благодаря использованию в полярографе устройства выбора полярности,существенно повышается его производительность и снижается трудоемкостьанализов,формула изобретенияПолярограф вторых разностей, содержащий источник поляризующего напряжения, потенциостат, электрохимическую ячейку с электродом сравнения, рабочим, вспомогательным и двумя ком- пенсирующими электродами, три усилителя, три масштабирующих усилителя, три вычитающих устройства, блок управления и регистратор, выход источника поляризующего напряжения соединен с управляющими входами блока управления и потенциостата, выходы которого подключены соответственно к электроду сравнения и вспомогательному электродам электрохимической ячейки, компенсирующие и рабочий электроды подключены к входам соответствующих усилителей, причем управляющие входы второго и третьегр усилителей соединены с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющим входам первого и второго масштабирующих усилителей, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго вычитающих устройств, входы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго масштабирующих усилителей, при этом выход первого вычита47001 Составитель И, Коршуновколайчук Техред М.Ходанич Корректор Г, Решетн дактор аказ 5115 4 Тираж 775ВНИИПИ Государственпо делам изобрете 113035, Москва, Ж,11 одпиитета ое СР ого ии и открытии Раушская наб оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, улПроект 5 13 ющего устройства соединен с первым входом третьего вычитающего устройства, выход которого подключен к регистратору и к первому входу третьего масштабирующего усилителя, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, в полярограф введены три автоматических компенсатора и устройство выбора полярности, выход которого подсоединен ко второму входу третьего масштабирующего усилителя, управляющий вход подключен к четвертому выходу блока управления,выходам первого вычитающего и второговычитающего устройств, первый компенсатор подключен между выходом первого усилителя и вторым входом первоговычитающего устройства, второй компенсатор подключен между выходом второго усилителя и вторым входом перного масштабирующего усилителя, соединенного с вторым входом второго вьгчитающего устройства, третий компенсатор подключен между выходом третьего усилителя н вторым входом второгомасштабирующего усилителя, причем управляющие входы всех компенсаторовсоединены между собой и подключены кпятому выходу блока управления,