CS200650B3 - Equipment for execution of continuous ampere metric analysis - Google Patents

Equipment for execution of continuous ampere metric analysis Download PDF

Info

Publication number
CS200650B3
CS200650B3 CS838877A CS838877A CS200650B3 CS 200650 B3 CS200650 B3 CS 200650B3 CS 838877 A CS838877 A CS 838877A CS 838877 A CS838877 A CS 838877A CS 200650 B3 CS200650 B3 CS 200650B3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
analog
digital
polarograph
digital converter
electronic
Prior art date
Application number
CS838877A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jiri Vondrak
Dana Wagnerova
Original Assignee
Jiri Vondrak
Dana Wagnerova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Vondrak, Dana Wagnerova filed Critical Jiri Vondrak
Priority to CS838877A priority Critical patent/CS200650B3/en
Publication of CS200650B3 publication Critical patent/CS200650B3/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

(54) Zařízení k provádění kontinuální amperometrické analýzy(54) Continuous amperometric analysis equipment

Vynález se týká zařízení k provádění kontinuální amperometrické analýzy soustavy alespoň dvou elektroaktivních látek podle čs. autorského osvědčení č. 185099.The present invention relates to an apparatus for carrying out a continuous amperometric analysis of a system of at least two electroactive substances according to U.S. Pat. No. 185099.

Amperometrické analýza roztoku látek je založena na skutečnosti, že proud protékající z roztoku na kapkovou elektrodu je přímo nebo nepřímo úměrný rychlosti přenosu a přeměny látek na povrchu elektrody. Pokud zkoumaný vzorek obsahuje pouze jednu elektroaktivní složku, nebo pokud je možno volit takový potenciál rtuťové kapkové elektrody, aby na jejím povrchu probíhala reakce pouze jediné elektroaktivní složky ze směsi, je protékající proud střední nebo okamžitý ve vhodném okamžiku života kapky, přibližně úměrný koncentraci této složky v roztoku. Tato podmínky však značně omezuje možnosti kontinuální amperometrické analýzy směsí dvou nebo více elektroaktivních látek a zcela vylučuje analýzu takové směsi látek, u níž některá složka poskytuje více polarografických vln, z nichž některá splývá s vlnou jiné složky ve směsi.Amperometric analysis of the solution of substances is based on the fact that the current flowing from the solution to the droplet electrode is directly or indirectly proportional to the rate of transfer and conversion of substances on the electrode surface. If the sample to be examined contains only one electroactive component, or if the mercury droplet electrode potential is such that only one electroactive component of the mixture is reacting on its surface, the current flowing is medium or instantaneous at a suitable point in the droplet life. in solution. However, this condition greatly limits the possibility of continuous amperometric analysis of mixtures of two or more electroactive substances and completely excludes the analysis of a mixture of substances in which one component provides multiple polarographic waves, some of which coincide with the wave of another component in the mixture.

Toto omezení amperometrické analýzy odstranil způsob kontinuální amperometrické analýzy podle čs. autorského osvědčení č. 185099, podle něhož se měří proud kapkové elektrody na konci života každé kapky a v okamžicích odkapávání kapky se mění skokem potenciál na některou z hodnot, při nichž lze pozorovat v měřené soustavě proud úměrný koncentraci elektroaktivní složky nebo součtu nebo jiné lineární funkci koncentrací v systému. Vhodné hodnoty potenciálu jsou například oblasti limitních proudů na klasických polarogpameeh.This limitation of the amperometric analysis eliminated the method of continuous amperometric analysis according to MS. No. 185099, according to which a droplet electrode current is measured at the end of each droplet's life and at the droplet drop point, the jump potential changes to a value where a current proportional to the electroactive component or sum or other linear function can be observed concentration in the system. Suitable potential values are, for example, the areas of limit currents on classical polarogpameeh.

200 650200 650

200 650200 650

Hodnoty proudů při zvolených potenciálech ee na konci života každé kapky změří, vhodné zesílí a uloží do tolika paměťových zesilovačů, kolik různých látek se stanovuje* Po skončení každého měřicího cyklu se hodnoty uložené v pamětích zpracují v analogové výpočetní síti, aby se získaly signály úměrná koncentraci jednotlivých složek.Current values at selected potentials ee at the end of life of each drop measured, appropriately amplified and stored in as many memory amplifiers as many different substances are determined * After each measurement cycle, the values stored in the memories are processed in an analog computer network to obtain concentration-proportional signals individual components.

Předmětem vynálezu je zařízení k praktickému provádění výěe uvedeného způsobu kontinuální ampérometrické analýzy soustavy aleepoň dvou elektroaktivních látek, které věak místo analogových vzorkovacích a vyhodnocovacích obvodů využívá analogově-číslicovcu měřicí techniku a pevně zapojené logické obvody. Toto zařízení obsahuje podle vynálezu polarografickou nádobku, připojenou k elektronickému polarografu nebo potencioetatu, k jehož vstupu je připojen elektronicky řízený programovatelný zdroj cyklicky po stupních proměnného napětí a k výstupu analogově-číslicový převodník β programovatelnou citlivostí pro měření okamžitých hodnot proudu kapkové elektrody. Analogově-číslicový převodník je připojen, případně přes paměťový člen, k číslicovému aritmetickému členu pro odečítání okamžitých hodnot proudu po sobě následujících kapek podle předem stanoveného programu, na který navazuje spojovací prostředek a výstupní zařízení. Zařízení déle obsahuje řadič, k jehož výstupům je připojeno klepátko pro řízeni odkapávání rtuťové kapky, elektronicky řízený programovatelný zdroj cyklicky po stupních proměnného napětí, analogově-číslicový převodník číslicový aritmetický člen a spojovací prostředek. Zařízení lze podle vynálezu rovněž upravit tak, že mezi výstup elektronického polarografu nebo potencioetatu a analogově-číslicový převodník je vřazen analogový vyhodnocovací obvod pro získání jiného signálu úměrného koncentraci jedné složky určované směsi, než je difuzní proud, například adaptér pro polarografii střídavým proudem.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an apparatus for practicing the above method of continuous amperometric analysis of a system of at least two electroactive substances which, instead of using analog sampling and evaluation circuits, utilizes analog-to-digital measurement technology and fixed logic circuits. According to the invention, the device comprises a polarographic vessel connected to an electronic polarograph or potentiometer, the input of which is connected to an electronically controlled programmable source cyclically in stages of variable voltage and to an analog-to-digital converter β programmable sensitivity output. The analog-to-digital converter is connected, optionally via a memory member, to a digital arithmetic member for reading instantaneous current values of successive drops according to a predetermined program, which is connected to the connecting means and the output device. The apparatus further comprises a controller to the outputs of which a mercury droplet control knob is connected, an electronically controlled programmable power source cyclically in stages of variable voltage, an analog-to-digital converter, a digital arithmetic member, and a fastener. The device may also be adapted to incorporate an analog evaluation circuit between the output of the electronic polarograph or potentiometer and the analog-to-digital converter to obtain a signal proportional to the concentration of one component of the mixture to be diffused, e.g.

Na výkrese je znázorněno blokové schéma příkladu provedení zařízení podle vynálezu. Toto zařízeni obsahuje elektronický polarograf nebo potenciostat 1 a polarografickou nádobku 2 dvouelektrodovou nebo tříelektrodovou. Výstupní signál, úměrný okamžité hodnotě proudu kapkové elektrody, je přiveden do analogově-číslicového převodníku g, který v okamžiku těsně před koncem života kapky změří velikost proudu. Výstupní číslicový signál je veden do číslicového aritmetického členu g, který odečítá okamžité proudy po sobě následujících kapek podle předem nastaveného programu tak, jak je popsáno v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 185099. Výsledný číslicový signál, jehož hodnota obsahuje údaje o koncentracích elektroaktivních látek, se prostřednictvím spojovacího prostředku 6 přivádí na výstupní zařízení χ, například display a děrovač děrné pásky. Činnost zařízení je řízena řadičem 8, který obsahuje časovač řídící odkapávání kapky pomocí klepátka 11 a dále řídl funkci číslicového aritmetického členu g, analogově-číslicového převodníku g a spojovacího prostředku 6. Kromě toho řídí řadič 8 průběh napětí, dodávaného elektronicky řízeným programovatelným zdrojem cyklicky po stupních proměnného napětí 9 do elektronického polarografu nebo potencioetatu 1; příklad průběhu takového napětí pro současné stanovení dvou složek je na výkrese označen 10.The drawing shows a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention. This device comprises an electronic polarograph or potentiostat 1 and a two-electrode or three-electrode polarographic container 2. The output signal, proportional to the instantaneous current value of the droplet electrode, is fed to an analog-to-digital converter g which measures the magnitude of the current just before the end of the droplet's life. The output digital signal is provided to a digital arithmetic element g which reads the instantaneous streams of successive drops according to a preset program as described in the description of the invention to CS. No. 185099. The resulting digital signal, the value of which contains data on the concentration of electroactive substances, is fed to the output device χ, for example a display and a punched tape punch, by means of the connecting means 6. The operation of the device is controlled by a controller 8 which includes a timer for dripping the drop by means of a knocker 11 and further controls the function of the digital arithmetic element g, the analog-to-digital converter g and the fastener. a variable voltage 9 into the electronic polarograph or potentioethat 1; an example of the course of such stress for the simultaneous determination of two components is indicated in the drawing by 10.

Popsané zařízení je vhodné především pro stanovení dvou elektroaktivních složek ve směsi. Pro stanovení většího počtu složek je účelné zařadit mezi analogově-číslicový převod3The described apparatus is particularly suitable for the determination of two electroactive components in a mixture. In order to determine a larger number of components, it is expedient to include in the analogue-to-digital conversion3

200 nik 2 a číslicový aritmetický člen 2 paměťový člen 4 obsahující jedno nebo více paměťových míst.200 nik 2 and the digital arithmetic member 2 a memory member 4 comprising one or more memory locations.

Oproti způsobu kontinuální amperometrické analýzy, popsanému v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 185099, je zde dosaženo zjednodušení. Pořadí a velikost napětí jednotlivých stupňů průběhu, například průběh napětí 10, lze totiž vždy volit tak, aby během jednoho měřicího cyklu byl proud tekoucí následující kapkou nebo indikovaný analogovým vyhodnocovacím obvodem vždy větěí než proudy tekoucí předcházejícími kapkami téhož měřicího cyklu. Koncentrace kterékoliv látky je pak úměrná proudu odpovídajícímu složce určovaná v příslušné části cyklu, od něhož jsou odečteny proudy zaznamenané ve věech předchozích stupních téhož měřicího cyklu.In contrast to the continuous amperometric analysis method described in the description of the invention to U.S. Pat. No. 185099, simplification is achieved here. Indeed, the order and magnitude of the voltages of the individual stages of the waveform, for example the voltage waveform 10, can always be selected such that during one measuring cycle the current flowing through the next drop or indicated by the analog evaluation circuit is always greater than the currents flowing through the previous drops of the same measuring cycle. The concentration of any substance is then proportional to the current corresponding to the component determined in the respective part of the cycle, from which the currents recorded in all previous stages of the same measurement cycle are subtracted.

Soustava analogově-číslicového převodníku 3, a číslicového aritmetického členu £ musí proto provádět výpočet rozdílu po sobě jdoucích údajů, vynásobených patřičnými stechiometrickými a kalibračními koeficienty. Násobeni lze provádět analogově vřazením zesilovače β proměnným zesílením před analogově-číslicový převodník 3 nebo řízením citlivosti analogově-číslieového převodníku J prováděným například u kompenzačního převodníku řízením velikosti referenčního napětí a u integračního převodníku s dvojí integrací řízením velikosti vybíjecího proudu. Násobení lze rovněž provádět zařazením digitální násobičky na vatup číslicového aritmetického členu j>. Výpočet rozdílu po sobě jdoucích údajů se provádí v číslicovém aritmetickém členu 2 například digitální sečítačkou nebo reverzibilním čítačem. Reverzibilní čítač se použije tehdy, je-li výstup analogově-číslicového převodníku J sériový, jak je obvyklé u převodníků typu napětí-kmitočet nebo u integračních převodníků s dvojí integrací.The set of analog-to-digital converter 3 and digital arithmetic element 6 must therefore calculate the difference of successive data multiplied by the appropriate stoichiometric and calibration coefficients. The multiplication can be done analogously by inserting the amplifier β by a variable gain in front of the analog-to-digital converter 3 or by controlling the sensitivity of the analog-to-digital converter J performed, for example, on the compensating converter by reference voltage. Multiplication can also be performed by placing the digital multiplier on the vatup of the digital arithmetic term j>. The calculation of the difference of the consecutive data is performed in the digital arithmetic element 2, for example by a digital adder or a reversible counter. A reversible counter is used when the output of the analog-to-digital converter J is serial, as is usual for voltage-frequency converters or dual-integration integration converters.

Přepínání programovaného napětí se provádí elektromagnetickými relé, krokovými mechanismy, číslicově-analogovým převodníkem nebo elektronickými spínači, kteréžto zařízení jsou řízena elektromechanickým programátorem, čítačem nebo posuvným registrem s pevným nebo nastavitelným počtem kroků.The switching of the programmed voltage is carried out by electromagnetic relays, stepping mechanisms, a digital-to-analog converter or electronic switches, which devices are controlled by an electromechanical programmer, counter or shift register with a fixed or adjustable number of steps.

Program měřicího cyklu lze upravovat pomoci přepínačů, pamětí, nebo programové desky, známých z techniky analogových počítačů.The measuring cycle program can be modified using switches, memories, or a program board known in the art of analog computers.

Pokud se alespoň v jednom kroku měřicího cyklu vyhodnocuje k rozlišení jedné složky ve směsi jiný elektrický signál úměrný koncentraci této složky, než je difúzní proud, například amplituda střídavého proudu při superpozici malého střídavého napětí přes průběh potenciálu, například průběh napětí 10, předřadí se analogově-číslicovému převodníku 3 elektronický přepínač a příslušný analogový vyhodnocovací obvod, v uvedeném případě detektor střídavé složky proudu.If, in at least one measuring cycle step, an electrical signal proportional to the concentration of that component other than the diffuse current is evaluated to distinguish one component in the mixture, for example an AC amplitude at a low AC voltage superposition across a potential to the digital converter 3, an electronic switch and a corresponding analog evaluation circuit, in this case an AC current detector.

Počet kroků v měřicím cyklu je určen počtem určovaných složek směsi, který řídí i složitost číslicového aritmetického členu 5 a počet paměťových míst v paměťovém členu 4.The number of steps in the measurement cycle is determined by the number of determined components of the mixture, which also controls the complexity of the digital arithmetic member 5 and the number of memory locations in the memory member 4.

Zařízení podle vynálezu lze rovněž snadno přizpůsobit tak, že pracuje jako polarograf poskytující současně polarogram klasický i derivační. K tomuto účelu se místé elektronic200 650 ky řízeného programovatelného zdroje cyklicky po stupních proměnného napětí £ použije zdroj lineárně nebo rovnoměrně po stupních rostoucího napětí, anebo aa použije číslieověanalogového převodníku, jehož obsah se při každé dalěi kapce mění o jednotku, a při stálém přenosu analogově-ěíalicového převodníku 2 a číslicového aritmetického Blánu 2 °® staví měřicí cyklus o dvou krocích.The device according to the invention can also be easily adapted to operate as a polarograph providing both classical and derivative polarogram. For this purpose, instead of an electronically controlled 650K programmable source cyclically increments of variable voltage, the source is used linearly or evenly increments of increasing voltage, or a using a digital analog converter whose content changes by one each drop and with continuous analog-to-digital transmission. The 2-in-2 converter and the 2 ° Digital Arithmetic Membrane build a two-step measuring cycle.

Zařízení podle vynálezu lze snadno využít pro samočinnou regulaci chemických reaktorů, fermentačních tanků, vodohospodářských zařízení a jiných chemicko-technologických zařízení, v nichž lze koncentrace produktů surovin, mezistupně nebo škodlivých vedlejších zplodin sledovat polarografickou a ampavometrickou analytickou cestou. Zařízení poskytuje přímo číslicové signály vhodné pro automatické systémy řízení výroby.The device according to the invention can easily be used for the automatic regulation of chemical reactors, fermentation tanks, water management facilities and other chemical technology devices in which the concentrations of raw material products, intermediate or harmful by-products can be monitored by polarographic and ampavometric analytical methods. The device provides directly digital signals suitable for automatic production control systems.

Claims (2)

P filDHÍ I V YKÁLIZUP FILDHI I IN CALCULATION 1. Zařízení k provádění kontinuální amperometrická analýzy soustavy alespoň dvou elektroaktivních látek podle ča. autorského osvědčení č. 185099, které využívá analogovš-číalicovou měřicí techniku a pevně zapojená logické obvody, vyznačené tím, Že obsahuje polarografickou nádobku (2) připojenou k elektronickému polarografu nebo potenoioatatu (1), k jehož vstupu je připojen elektronicky řízený programovatelný zdroj cyklicky po stupních proměnného napětí (9) a k výstupu analogově-číelicový převodník (3) a programovatelnou citlivostí pro měření okamžitých hodnot proudu kapkové elektrody, který je připojen, případně přea paměťový člen (4), k číslicovému aritmetickému členu (5) pro odečítání okamžitých proudů po sobě následujících kapek podle předem stanoveného programu, na který dále navazuje spojovací prostředek (6) a výstupní zařízení (7), přičemž zařízení obsahuje dále řadič (8), k jehož vstupům je připojeno klepátko (11) pro řízení odkapávání kapky, elektronicky řízený programovatelný zdroj cyklicky po stupních proměnného napětí (9), analogově-číelicový převodník (3), číslicový aritmetický člen (5) a spojovací prostředek (6),Apparatus for performing a continuous amperometric analysis of a system of at least two electroactive substances according to part a. No. 185099, which uses analog-to-digital measuring technique and fixed logic circuits, characterized in that it comprises a polarographic vessel (2) connected to an electronic polarograph or potenoioatate (1), to which an electronically controlled programmable source cyclically connected and a programmable sensitivity for measuring the instantaneous current values of the droplet electrode that is connected, optionally via a memory member (4), to a digital arithmetic element (5) to read the instantaneous currents after of successive droplets according to a predetermined program, further connected by a connecting means (6) and an output device (7), the device further comprising a controller (8), to whose inputs a dropping drop control knob (11) is connected, electronically controlled programmable zdro j cyclically in steps of variable voltage (9), analog-to-digital converter (3), digital arithmetic element (5) and connecting means (6), 2. Zařízení podle bodu 1, vaznačené tím, že mezi výetup elektronického polarografu nebo potencioetatu (1) a analogově-číelicový převodník (3) je vřazen analogový vyhodnocovací obvod pro získání jiného signálu úměrného koncentraci jedné složky určované eměei, než je difuzní proud, například adaptér pro polarografii střídavým proudem.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an analog evaluation circuit is provided between the output of the electronic polarograph or potentiometer (1) and the analog-to-digital converter (3) to obtain a signal proportional to the concentration of one component to be determined. AC adapter for polarography.
CS838877A 1977-12-14 1977-12-14 Equipment for execution of continuous ampere metric analysis CS200650B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS838877A CS200650B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Equipment for execution of continuous ampere metric analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS838877A CS200650B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Equipment for execution of continuous ampere metric analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200650B3 true CS200650B3 (en) 1980-09-15

Family

ID=5434336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS838877A CS200650B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Equipment for execution of continuous ampere metric analysis

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS200650B3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059908A (en) Amperimetric measurement with cell electrode deplating
Kounaves Voltammetric techniques
DE602004013438T2 (en) biosensor
US7372277B2 (en) Method and apparatus for providing stable voltage to analytical system
US4500840A (en) High speed, power potentiostat/galvanostat with IR compensation for use with an electrochemical cell
DE3818784C2 (en) Method for compensating the moisture dependence in a photo ionization gas analysis and detector for carrying out the method
US20060180479A1 (en) Method, system and device for obtaining electrochemical measurements
US4229968A (en) Gas measurement and analysis system
CS200650B3 (en) Equipment for execution of continuous ampere metric analysis
KR900000783A (en) System and method for monitoring a large number of identical parameters
US4921582A (en) Dissolved oxygen measuring method
Yu et al. Multi-channel impedance measurement system for polymer humidity sensors
Carson Jr Automatic titrator using electrolytically generated titrants
DE29605403U1 (en) Device for the transmission of measurement data in gravimetric titration
US4211614A (en) Endpoint drift correction for automatic titrations
CS201167B3 (en) Device for executing the continuous amperometric analysis
US4092121A (en) Titration apparatus
JPS5444593A (en) Ion concentration analytical apparatus
GB2117120A (en) Anodic stripping voltameter
WO1983001687A1 (en) Pulsed electro-analysis
GB2379024A (en) Calorimeter using a thermistor device
Phillips et al. Controlled-potential coulometers based upon modular electronic units. Part I. Development of equipment
KR100307898B1 (en) A simultaneous measurement system for various compositions detected by a multi biosensor
JP3565953B2 (en) Electrochemical analyzer
GB2284892A (en) Electrochemical Measurements