Устройство для непрерывного потенциометрического определения концентрации ионов в растворах

- -Д.т.,аГ.,73) Заявител Ленин "Хим умское Ьрден роизвм" вен 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГОПОТЕНЦИОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ В РАСТВОРАХ опред твотак бой вческ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в химической промышленности для определения концентрации ионов в растворах с изменяющейся температурой, в частности для определения концентрации ионов трехвалентного титана в производстве двуокиси титана сернокислотным способом.Известно устройство для непреры ного потенциометрического определе-. ния концентрации ионов в растворах, содержащее два индикаторных элект-, рода и электрод сравнения, соединенные с усилителями, преобразовательными каскадами, трансформаторами и детектором, который выпрямляет полученное суммарное переменное напряжение и подает на стандартный автоматический самопишущий потенциометр 1,1 1.Однако в данном устройстве для непрерывного потенциометри ого определения концентрации ионов в растворах, конечныи результат е.ления концентрации ионов в рас рах не будет достаточно точным как устройство представляет со многокаскадную схему, каждый из при. боров которой соответственно даетопределенную погрешность и суммирование ЭДС цепи происходит на выходе.Поскольку это устройство не содержит корректора по температуре, оно не может быть использовано для определения концентрации в растворах с изменяющейся температурой, например концентрации трехвалентного титана в растворе, так как на потенци" ал индикаторного электрода воздействуют на только .концентрация активной части раствора и концентрация активной части водородных ионов, но и температура,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для непрерывного потенциометрического определения концентрации(Т(0 13ионов в растворах, содержащее измерительную ячейку с помещенными в нее индикаторным электродом, электродом сравнения, электродом для измерения рН, первый высокоомный преобразователь, к первому входу которого подключен индикаторный электрод, а к выходу - регистратор, цепь коррекции изменений величины рН 2 1.Однако в известном устройстве 1 О суммирование ЭДС цепи происходит на выходе; устройство нельзя использовать для определения концентрации в растворах с переменной температурой, так как оно не содержит коррек тора по температуре, которая влияет на точность измерения концентрации,Целью изобретения является повышение точности определения концентрации ионов. 20Поставленная цель достигается тем что в устройство для непрерывного потенциометрического определения концентрации ионов в растворах, содержащее измерительную ячейку с поме щенными в нее индикаторным. электродом, электродом сравнения, электродом для измерения рН, первый высокоомный преобразователь, к первому входу которого подключен индикаторный элект- З 0 род, а к выходу - регистратор, цепь коррекции изменений величины рН, дополнительно введены второй высокоомный преобразователь, термометр-со противление, источник регулируемого напряжения и резистор, при этом электрод для измерения рН подключен к первому входу второго высокоомного преобразователя, к второму входу которого подключен первый вывод термометра- сопротивления, а его второй вь 1 вод соединен с электродом сравнения и с токовым выходом второго высокоомного преобразователя, резистор включен между преобразовательным каскадом и усилителем второго высокоомного преобразователя и соединен через источник регулируемого напряжения с вторым входом первого высокоомного преобразователя.Такое соединение приборов устройства дает возможность производить корректировку ЭДС индикаторного электрода в зависимости от рН и температуры, что значительно повышает точность55 измерения концентрации ионов в растворах с изменяющейся температурой, в частности концентрации раствора трехвалентного титана. 4На чертеже изобрамена блок-схема устройства.Устройство включает в себя индикаторный электрод 1, электрод 2 для измерения рН, электрод 3 сравнения, термометр-сопротивление 4, помещенные в измерительную ячейку 5.,Термометр-сопротивление 4 соединен со вто рым высокоомным преобразователем 6, В типовую схему высокоомного преобразователя 6 между преобразовательным каскадом 7 и усилителем 8 включен переменный резистор 9. Последний связан с одной стороны через преобразовательный каскад 7 и термометр-сопро тивление 4 с электродом 3 сравнения, а с другой стороны через источник регулируемого напряжения 1 О - с .входом первого высокоомного преобразователя 11. К вхоДу высокоомнрго преобразователя 11 подключен индикаторный электрод 1, а к выходу - регистратор 12.Устройство работает следующим образом.Индикаторный электрод 1 .(платиновый), электрод 2 для измерения рН (стеклянный),. электрод 3 сравнения (каломельный, хлорсеребряный) и медный термометр-сопротивление 4, собранные в измерительную ячейку 5 что позволяет исключить погрешности при слойной неоднородности среды, погружают в раствор трехвалентного титана. Термометр-сопротивление необходим для коррекции по температуре, так как на потенциал индикатор ного электрода 1 прямое воздействие помимо концентрации активной части трехвалентного титана и концентрации активной части водородных ионов, оказывает и температура, что видно из сравнения где Е 0 - нормальный окйслительновосстановительный потенциал системы;универсальная газовая постоянная;температура раствора по Келвину;постоянное число Фарадее; концентрация активной части ионов четырехвалентного титана;6ленив при производстве двуокиси титана сернокислотным способом. формула изобретения Устройство для непрерывного потенциометрического определения концентрации ионов в растворах, содержащее измерительную ячейку с помещенными в нее индикаторным электродом, электродом сравнения и электродом для измерения рН, первый высокоомный преобразователь, к первому входу которого подключен индикаторный электрод,. а к выходу - регистратор, цепь коррекции изменений величины рН, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения концентрации ионов, в него дополнительно введены второй высокоомный преобразователь, термометр-сопротивление, источник регулируемого напряжения и резистор, при этом электрод для измерения рН подключен к первому входу второго высокоомного преобразователя, к второму входу которого подключен первый вывод термометра-сопротивления, а его второй вывод соединен с электродом сравнения и с токовым выводом второго высокоомного преобразователя, резистор включен между преобразовательным каскадом и усилителем второго высокоомного преобразователя и соединен через источник регулируемо го напряжения с вторым входом первого высокоомного преобразователя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ю 18 о 398, кл. 42 е З/03, 1966. 2. Патент ФРГ Н 2254617,кл. 6 01 й 27/52, опублик. 19745 994970Т 1 )- концентрация активнойчасти ионов трахвалентного титана;(Н 1 - концентрация активнойчасти ионов водорода.ЭДС,индикаторного электрода 1 Еподается на вход высокоомного преобразователя 11 типа ПВУ. Длякоррекции порН ЭДС электродов 2и 3 подается на вход второго высокоомного преобразователя 6, куда лоступает сигнал от термометра-сопротивления 4. Выходной ток второго высокоомного преобразователя 6, проходя через термометр-сопротивление 4, опреобразовательный каскад 7 и ре-,зистор 9 кминусу источника питания,создает на, резисторе -9 падение наопряжения, пропорциональное рН и ТЭто напряжение алгебраически сум- щмируется с ЭДС индикаторного электрода 1,Результирующая ЭДС Ех, характеризующая концентрацию трехвалентноготитана в растворе с поправкой на атемпературу раствора и концентрациюводородных ионов, поступает на вход1первого высокоомногопреобразователя11 типа ПАУ. Выходной сигнал высокоомного преобразователя 11 подает зося на вход низкаомного самопишущего.регулирующего потенциометра типаКСП(регистратора) 12, шкала которого отградуирована в единицах концентрации трехвалентного титана.Предлагаемое устройство для непрерывного потенциометрического определения концентрации ионов в растворах по сравнению с известными устройствами позволяет повысить точность при непрерывном контроле концентрации ионов трехвалентного титана в растворе при изменяющейся температуре, а также позволяет комплексно автоматизировать технологический процесс в отделении восстанов99 И 70 Составитель В,Редактор П. Коссей Техред И. Гайду шнев Рошко е 71 аказ 630 я наб.,"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,иал Тир ВНИИПИ