CS195032B1

CS195032B1 - Device for coulometric titration

Info

Publication number: CS195032B1
Application number: CS198977A
Authority: CS
Inventors: Jan Skavrada; Oldrich Hladky; Jaroslav Senkyr; Jan Brezina
Original assignee: Jan Skavrada; Oldrich Hladky; Jaroslav Senkyr; Jan Brezina
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1980-01-31
Also published as: CS200049B1

Description

Vynález se týká zařízení pro coulometrickou titraci. Dosud známá zařízeni používají titračni celu, která je pevně spojena s titračním zařízením, což má za následek ztíženou údržbu, vymývání i ztíženou manipulaci. Jejich konstrukce vyžaduje i větší obsah elektrolytu. Přitom toto zařízení umožňuje menší počet titraci než zařízení podle vynálezu. Stávající princip zapojeni zdroje generačního proudu zavádí nepřesnosti do měřicí metody tím, že velikost generačního proudu kolísá se změnou vodivosti elektrolytu, která se v průběhu titrace mění. Jako zdroj generačního proudu se používá napěíového zdroje s velkým vnitřním odporem, což nezaručuje stálost generačního proudu a vyznačuje se výskytem vysokého napětí.The invention relates to a device for coulometric titration. The prior art devices use a titration cell that is rigidly attached to the titration device, resulting in difficult maintenance, washing and handling. Their construction also requires a higher electrolyte content. This device allows for a smaller number of titrations than the device according to the invention. The existing principle of generating current generation introduces inaccuracies in the measurement method by varying the generating current magnitude with the change in electrolyte conductivity, which changes during titration. A source of high internal resistance is used as the generation current source, which does not guarantee the generation current stability and is characterized by the occurrence of high voltage.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že plochá stříbrné generační anoda je uložena na dně titračni nádobky, opatřené spodním vývodem, přičemž k této ploché stříbrné generační anodě je připojen měděný drátek uspořádaný pro vodivé spojení ploché stříbrné generační anody titračni celou, které je vodivě spojena s konektore m. Tento konektor je spojen s proudovým zdrojem generačního proudu, přičemž proudový zdroj sestává z operačního zesilovače s tranzistorem napojeným . jako zdroj konstantního proudu. Výhodou, zařízení podle vynálezu je,' Že umožňuje jednoduchou manipulaci s elektrodami, upnutými ve víku titračni nádobky. Po vyjmutí víka s elektrodami lze elektrody snadno ošetřit, případně je pevrchově uchovat v náplni destilované vody, jsou-li mimo provoz.The aforementioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, characterized in that the flat silver generating anode is mounted on the bottom of the titration vessel provided with a bottom outlet, and to this flat silver generating anode is connected a copper wire arranged for conductive connection of the flat silver generating anode This connector is connected to a generating current current source, the current source consisting of an operational amplifier with a transistor connected. as a constant current source. An advantage of the device according to the invention is that it allows easy handling of the electrodes clamped in the lid of the titration vessel. After removing the electrode lid, the electrodes can be easily treated or stored in a distilled water charge when not in use.

195 032195 032

V důsledku stálého protáčení tělíska magnetické míchačky se udržuje kvalita povrchu generační anody, nebol generované stříbrné ionty jsou okamžitě z povrchu elektrody odstraněny a vmíchány do roztoku základního elektrolytu, což umožňuje přesné stanovení bodu ekvivalence pomocí stříbrných indikačních elektrod. Použitím plynule regulovatelného proudového zdroje jako zdroje generačního proudu áe dosáhne konstantního proudu v elektro lytu, bez ohledu na stav elektrod a dobu titrace. Podstatně ae také zvýší bezpečnost celého zařízení, poněvadž je umožněn provoz s nízkým napětím do 15 V. Dosud se používá zdrojů generačního proudu tak, Že se zapgí za zdrojem vysokého napětí až 300 V do série odpor, jehož velikost je několikanásobně větší než odpor prostředí mezi oběma generačními elektrodami. A na jedné z elektrod se potom objeví vysoký úbytek napětí až několik set voltů. To je u zařízení pddle vynálezu vyloučeno.Due to the continuous spinning of the magnetic stirrer body, the surface quality of the generating anode is maintained, since the silver ions generated are immediately removed from the electrode surface and mixed into the base electrolyte solution, allowing accurate determination of the equivalence point using silver indicating electrodes. By using a continuously controllable current source as a generation current source, e will achieve a constant current in the electrolyte, regardless of the condition of the electrodes and the titration time. It will also significantly increase the safety of the whole device, since low voltage operation of up to 15 V is possible. Generation power sources have been used so far by a series of resistors that are several times greater than the environmental resistance between with both generating electrodes. And then a high voltage drop of up to several hundred volts occurs on one of the electrodes. This is excluded in the device according to the invention.

Další výhodou zařízení je automatické časové vyhodnocení bodu ekvivalence s pomocí reléového ovládání startu a ukončení titrace. Příklad zařízení podle vynálezu je uveden na výkrese.Another advantage of the device is the automatic time evaluation of the equivalence point with the help of relay start and stop titration control. An example of a device according to the invention is given in the drawing.

Obr. 1 schematicky znázorňuje zapojení zařízení podle vynálezu a obr. 2 znázorňuje sestavu titrační nádobky s funkčními elektrodami.Giant. 1 schematically illustrates the wiring of a device according to the invention and FIG. 2 shows a titration vessel assembly with functional electrodes.

Sestava titrační nádobky 1 je zapojena do celkového elektrického obvodu tak, že platinová generační katoda 2 a stříbrná generační anoda 3 tvoří v sérii se stejnosměrným proudem £ generačního proudu a kontaktem spínacího relé 10 generační obvod.The titration vessel assembly 1 is connected to the overall electrical circuit such that the platinum generation cathode 2 and the silver generation anode 3 form a generation circuit in series with the DC generation current 6 and the switching relay contact 10.

Indikační obvod tvoří dvojice stříbrných indikačních elektrod 5 zapojených v sérii přes zdroj 6 regulovatelného stejnosměrného napětí ke vstupu komparátoru 7, který je v podstatě elektronickým mikroampérmetrem, a který má na svém výstupu připojenu cívku vypínacího relé 8, jehož kontakt je zapojen do startovacího obvodu 9. Ve startovacím obvodu 9 je zapojena cívka vypínacího relé 10, které dalším svým kontaktem propojuje generátor 11 pulsů s čítačem 12,na nějž je dále připojen Číslicový displej 13.The indicating circuit is formed by a pair of silver indicating electrodes 5 connected in series via a controllable DC voltage source 6 to an input of a comparator 7, which is essentially an electronic micro-ammeter, having a coil of a trip relay 8 connected at its output. In the starting circuit 9, there is a coil of the trip relay 10, which by its further contact connects the pulse generator 11 to the counter 12, to which the digital display 13 is further connected.

Titrační nádobka 1 je opatřena víčkem 14, jehož první otvor 15 je určen pro pipetování zkoumaného vzorku roztoku. V druhák otvoru 16 víčka 14 je uchycena sestava platinové generační katody 2, která je ve formě spirály umístěna v polyetylenové trubiciThe titration vessel 1 is provided with a cap 14, the first opening 15 of which is intended for pipetting a sample of the solution to be examined. A platinum generation cathode assembly 2, which is in the form of a spiral in a polyethylene tube, is mounted in a secondary hole 16 of the cap 14

16. uzavřené na koncích zátkou, které je opatřena fritou 19, nad níž je náplň roztoku pomocného elektrolytu. Ve třetím otvoru 17 víčka 14 je uchycena sestava stříbrných indikaěnfch -elektrod -5 r -které- jsou -upevněny- ve- spodní -zátce -další, polyetylénové .trub ic e 20 a v ní propojeny s vývody 21. Plpchá stříbrná generační anoda 3 je uložena na dně titrační nádobky 1 a opatřena spodním vývodem 23. Na generační anodě 3 ae pohybuje míchací tělísko 24 magnetické míchačky.16. closed at the ends with a stopper fitted with a frit 19 above which is charged with the auxiliary electrolyte solution. In the third aperture 17 of the cap 14 is mounted a set of silver indicating electrodes -5, which are fixed in the bottom stopper of another polyethylene tube 20 and interconnected therein with the terminals 21. The plugged silver generation anode 3 is mounted on the bottom of the titration vessel 1 and provided with a bottom outlet 23. On the generating anode 3 ae, the stirring body 24 moves the magnetic stirrer.

Při pracovním postupu se titrační nádobka 1 naplní základním elektrolytem. Míchací tělísko 24 se vloží na povrch stříbrné generační anody 3. Systém elektrod se zasune do titrační nádobky 1. Po zapojení elektrod do měřicího systému se nastaví hodnoty generačního proudu v rozmezí 6 až 10 miliampérů a hodnota indikačního napětí v rozmezí 10 až 240 milivoltu. Potom se provede kontrolní ověření generace stříbrných iontů titrací samotného základního elektrolytu, a to tak, že se pomocí tlačítka startovacího obvodu 9 sepne spínací relé 10,které svými kontakty propojí jednak generační obvod s generačnímiIn the process, the titration vessel 1 is filled with the basic electrolyte. The agitator body 24 is placed on the surface of the silver generating anode 3. The electrode system is inserted into the titration vessel 1. After connecting the electrodes to the measuring system, the generation current values are in the range of 6 to 10 milliamps and the indication voltage is in the range of 10 to 240 millivolts. Then, the silver ion generation is checked by titration of the basic electrolyte itself, by switching on the relay 10 by means of the start circuit button 9, which interconnects the generation circuit with the generation circuit via its contacts.

19S 032 elektrodami v titrační áádobce 1, a jednak obvod registrace času pozůstávající s generátoru pulsu 11. Čítače 12 a číslicového displeje 13. Přitom se ověří pomocí komparátoru 7 generace stříbrných iontů v základním elektrolytu, jejichž koncentrace je závislá na inténzitě generačního proudu a na čase, po kterém se vypínací relé 8 komparátoru 7. vypne celé měrné zařízení.19S 032 electrodes in the titration vessel 1 and, secondly, the time registration circuit remaining with the pulse generator 11. Counters 12 and the digital display 13. In this case, the silver ion generation in the base electrolyte is verified by a comparator 7 whose concentration depends on the intensity of the generation current and time , after which the trip relay 8 of the comparator 7 turns off the entire measuring device.

Po provedení této kontroly se do základního elektrolytu napipetuje otvorem 15 ve víčku 14 20 až 50 mikrolitrů roztoku obsahujícíhtosa provede se titrace, při které generované stříbrné ionty vytitrují ionty chloridové. Po vytitrovéní chloridů způsobí přebytečné stříbrné ionty vzrůst indikačního proudu, jehož hodnota v průběhu titrace je až 2 mikroampéry. Jestliže indikační proud dosáhne hodnoty 5 mikroampérů, dojde k vypnutí relé 8, které svým kontaktem ve startovacím obvodu 9 rozpojí spínací relé 10, a tím přeruší generační proud a vypne čítač 12. V tomto okamžiku se na číslicovém displeji 13 odečte titrační Čas, který je přímo úměrný koncentraci titrovaných chloridů a podle něho z diagramu odečteme koncentraci chloridů v analyzovaném vzorku. Další titraci je možno provést až po poklesu indikačního proudu pod 5 mikroampérů. To se dosáhne dalším připipetováním zkoumaného roztoku, kdy dojde k vysréženi chloridu stříbrného a k potřebnému poklesu indikačního proudu. Celý proces je možno opakovat až padesátkrát.Po ukončení série titraci se indikační elektrody 5 ošetří tak, že titrační nádobka ss naplní destilovanou vodou, do níž se systém elektrod ponoří.After this check, 20 to 50 microlitres of a solution containing a hose is pipetted into the base electrolyte through the aperture 15 in the cap 14, and titration is performed in which the silver ions generated titrate the chloride ions. Upon titration of the chlorides, the excess silver ions cause an increase in the indicator current, which is up to 2 micro-amperes during titration. When the indication current reaches 5 micro amperes, relay 8 is switched off, which by its contact in the starting circuit 9 disconnects the switching relay 10, thereby interrupting the generation current and switching off the counter 12. At this point, the titration time is read on the digital display 13. directly proportional to the concentration of titrated chlorides and according to it, we read from the diagram the concentration of chlorides in the analyzed sample. Further titration can only be performed after the indication current has dropped below 5 microamperes. This is achieved by a further pipetting of the test solution, whereby silver chloride precipitates and the required indication current drops. The whole process can be repeated up to 50 times. After completion of the titration series, the indicator electrodes 5 are treated by filling the titration vessel DC with distilled water into which the electrode system is immersed.

Claims

Apparatus for ooulometric titration, consisting of a titration vessel with a platinum generation caffeine and a silver generation anode and silver indicating electrodes, characterized in that a flat silver generation anode (3) is disposed on the bottom of the titration vessel (1) provided with a bottom outlet (23) a conductive wire, for example a copper wire arranged to conductively connect the flat silver generation anode (3) to the titration cell (14), which is conductively connected to the connector connected to the power source (4), is connected to said flat silver anode (3). a current source, wherein the current source (4) consists of an operational amplifier with a transistor connected as a constant current source.