CS201167B3 - Device for executing the continuous amperometric analysis - Google Patents

Device for executing the continuous amperometric analysis Download PDF

Info

Publication number
CS201167B3
CS201167B3 CS838777A CS838777A CS201167B3 CS 201167 B3 CS201167 B3 CS 201167B3 CS 838777 A CS838777 A CS 838777A CS 838777 A CS838777 A CS 838777A CS 201167 B3 CS201167 B3 CS 201167B3
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
current
inputs
analog
amplifiers
memory amplifiers
Prior art date
Application number
CS838777A
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 CS838777A priority Critical patent/CS201167B3/en
Publication of CS201167B3 publication Critical patent/CS201167B3/en

Links

Landscapes

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

Description

Vynález se týká zařízení k provádění kontinuální amperometrické analýzy soustavy alespoň dvou elektroaktivnich 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 pouze reakce jediné elektroaktivní složky ze směsi, je protékající proud, střední nebo okamžitý ve vhodném okamžiku života kapky, přibližně úměrný koncentraci této složky v roztoku. Tato podmínka však značně omezuje možnosti kontinuální amperometrické analýzy směsí alespoň dvou elektroaktivnich složek a zcela vylučuje analýzu takové směsi látek, v níž některá složka poskytuje více polarografických vln, z nichž některá splývá β 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 a single electroactive component of the mixture is reacting on its surface, the current flow, intermediate or instantaneous at the appropriate point in the droplet life, is approximately components in solution. However, this condition greatly limits the possibility of continuous amperometric analysis of mixtures of at least two electroactive components and completely precludes the analysis of a mixture of substances in which one component provides multiple polarographic waves, some of which coincide with the β wave of the other 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 polarogramech.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 the limit currents on classical polarograms.

201 1Ó7201 1Ó7

201 107201 107

Hodnoty proudů při zvolených potenciálech ae na konci života každé kapky změří, vhodně 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, úměrné koncentraci jednotlivých složek.The current values at the selected potentials and ee at the end of life measure each drop, appropriately amplify and store 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 signals proportional to the concentration of the individual components.

Předmětem vynálezu je zařízení k praktickému provádění způsobu kontinuální amperometrické analýzy soustavy alespoň dvou elektroaktivních látek podle čs. autorského osvědčení č. 185099. Toto zařízení sestává podle vynálezu ze zdroje cyklicky stupňovitě proměnného napětí spojeného se vstupní svorkou elektronického polarografu nebo potenciostatu, k jehož výstupu je připojena polarografická nádobka, na kterou je připojen převodník proudu na napětí pro měření okamžitého proudu kapkové elektrody. Zařízení obsahuje dále nejméně dva analogové paměťové zesilovače konvertujícího typu, opatřené výstupy dat a připojené svými sčítacími vstupy na převodník proudu na napětí a svými ovládacími vstupy na řídicí logický a časovači člen, k jehož vstupům je připojeno jednak klepétko určující odkapávání rtuťové elektrody, jednak řídicí vstup zdroje cyklicky stupňovitě proměnného napětí. Sčítací vstupy každého z analogových paměťových zesilovačů jsou přitom pomocí potenciometrů připojeny k výstupům ostatních analogových paměťových zesilovačů. Zařízení je možno rovněž upravit tak, že mezi převodník proudu na napětí a vstup alespoň jednoho z analogových paměťových zesilovačů je vřazen vyhodnocovací analogový 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 a method of continuous amperometric analysis of a system of at least two electroactive substances according to U.S. Pat. This device consists of a cyclically variable voltage source connected to an input terminal of an electronic polarograph or potentiostat, the output of which is connected to a polarographic vessel to which a current to voltage converter is connected to measure the instantaneous current of the droplet electrode. The apparatus further comprises at least two analogue converting-type memory amplifiers provided with data outputs and connected by their addition inputs to a voltage to voltage converter and by its control inputs to a control logic and timer, to which inputs are connected a knock defining mercury electrode and a control input. sources of cyclically stepped variable voltage. The summation inputs of each of the analogue memory amplifiers are connected to the outputs of the other analogue memory amplifiers by potentiometers. The device may also be arranged such that an evaluation analog circuit is provided between the current to voltage converter and the input of at least one of the analogue memory amplifiers to obtain a signal proportional to the concentration of one component of the mixture to be diffused, for example an AC adapter for polarography.

Na připojeném výkrese je znázorněno blokové schéma příkladu provedení zařízení podle vynálezu. Znázorněné zařízení je určeno k současnému určování koncentrace tří elektroaktivních složek ve směsi. Obsahuje zdroj cyklicky stupňovitě proměnného napětí 1, jehož průběh je pro ilustraci zobrazen křivkou 2, a které je uvedeno na vstupní svorku elektronického polarografu nebo potenciostatu 3, k jehož výstupu je připojena polarografická nádobka 4, obsahující rtuťovou kapkovou elektrodu a protielektrodu. Lze použit i tříelektrofiového systému. Do obvodu polarizačního proudu je zařazen převodník proudu na napětí £ pro měření okamžitého proudu kapkové elektrody. K jeho výstupu jsou připojeny vstupní svorky tří analogových paměťových zesilovačů 6, 7, 8, opatřených výstupy dat 12, 13. 14. Sčítací vstupy každého z analogových paměťových zesilovačů 6, £, 8 jsou pomocí po,tenciometrů 9, 10. 11 připojeny k výstupům oátatních analogových paměťových zesilovačů 6, 7, 8. Zařízení obsahuje dále řídicí logický a časovači člen 15. lterý pomoci klepátka 16 synchronizuje odkapávání rtuťové kapky se stupňovitou změnou napětí vytvořeného ve zdroji cyklicky stupňovitě proměnného napětí 1 a současně na konci doby života kapky ovládá postupně analogové paměťové zesilovače 6, 7, 8.The attached drawing shows a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention. The device shown is intended to simultaneously determine the concentration of three electroactive components in a mixture. It comprises a cyclically variable voltage source 1, the course of which is illustrated by curve 2 for illustration, and which is applied to the input terminal of the electronic polarograph or potentiostat 3, to whose output a polarographic vessel 4 containing a mercury drop electrode and a counter electrode is connected. A three-electrode system can also be used. A current to voltage converter 6 is included in the polarizing current circuit to measure the instantaneous current of the droplet electrode. To its output are connected the input terminals of three analogue memory amplifiers 6, 7, 8, provided with data outputs 12, 13. 14. The summation inputs of each of the analogue memory amplifiers 6, 8, 8 are connected via tensiometers 9, 10, 11 The device further comprises a control logic and timing element 15. By means of a knocker 16, the mercury droplet synchronizes with the step change of the voltage generated in the source of a cyclically stepwise variable voltage 1 and simultaneously controls the droplets gradually at the end of the lifetime. analogue memory amplifiers 6, 7, 8.

Oproti čs. autorskému osvědčení č. 185099 je zde dosaženo zjednoduěení, Pořadí a velikost napětí jednotlivých stupňů průběhu, zobrazeného například křivkou 2, lze totiž vždy volit tak, aby během jednoho měřicího cyklu byl proud tekoucí následující kapkou, nebo indikovaný analogovým vyhodnocovacím obvodem vždy větší než proudy tekoucí předcházejícími kapkami v témže měřicím cyklu. Tak například může nastat takový případ, kdy během růstuCompared to MS. The order and magnitude of the voltage of the individual stages of the waveform, as shown for example by curve 2, can always be selected so that during one measuring cycle the current flowing through the next drop or indicated by the analog evaluation circuit is always greater than the flowing currents. previous drops in the same measurement cycle. For example, there may be a case where during growth

201 107 první kapky je potenciál nejvíce kladný a proud je úměrný koncentraci pouze jedné složky. Proud tekoucí následující kapkou rostoucí při zápornějším potenciálu pak závisí nejen na koncentraci složky registrované pomocí předchozí kapky, ale i na koncentraci další složky. Při poslední kapce rostoucí při nejvíce záporném potenciálu se redukují všechny tři složky a proud je tudíž lineárně závislý na koncentraci všech těchto složek/ Koncentrace kterákoliv látky ve směsi je tedy úměrná proudu odpovídajícímu složce určované v příslušné části cyklu, od něhož jsou odečteny proudy, nebo jejich násobky, zaznamenané během všech před chozích kapek téhož měřicího cyklu. Tento odečet a násobení patřičnými konstantami je umožněno použitím analogových paměťových zesilovačů invertujícího typu, jejichž výstupní napětí se mění vždy v opačném smyslu, než bylo napětí vstupní během vzorkovacího intervalu a zařazením potenciometrů do sítě analogových paměťových zesilovačů.The first drop is the most positive potential and the current is proportional to the concentration of only one component. The current flowing through the next drop growing at a more negative potential then depends not only on the concentration of the component registered by the previous drop, but also on the concentration of the next component. With the last drop growing at the most negative potential, all three components are reduced and the current is therefore linearly dependent on the concentration of all these components. Consequently, the concentration of any substance in the mixture is proportional to the current corresponding to the component multiples recorded during all previous drops of the same measuring cycle. This reading and multiplication by the appropriate constants is made possible by the use of inverting-type analog memory amplifiers whose output voltage always changes in the opposite direction to the input voltage during the sampling interval and by inserting the potentiometers into the analog memory amplifier network.

Popsané zařízené v sobě tedy slučuje jak činnost paměťových zesilovačů, tak i analogové vyhodnocovací sítě. Rovněž přepínání počtu kroků a úprava přístroje pro analýzu různých soustav látek jsou zcela jednoduché.Thus, the described apparatus combines both the operation of the memory amplifiers and the analog evaluation network. Also, switching the number of steps and adjusting the instrument for analyzing different sets of substances are quite simple.

Pokud se v alespoň jednom kroku měřicího cyklu vyhodnocuje jiný elektrický signál úměrný koncentraci jedné složky ve směsi, než je difuzní proud, například amplituda střídavého proudu při superpozici malého střídavého napětí přes průběh potenciálu, zobrazeného například křivkou 2, zařadí se mezi převodník proudu na napětí g a jeden z analogových paměťových zesilovačů 6, 7., 8 příslušný analogový vyhodnocovací obvod 17. 18, 19, v uvedeném příkladě detektor střídavé složky proudu.If, in at least one step of the measuring cycle, an electrical signal proportional to the concentration of one component in the mixture other than the diffuse current is evaluated, for example AC amplitude at superposition of low AC voltage across the potential waveform shown by curve 2, one of the analogue memory amplifiers 6, 7, 8 of the respective analog evaluation circuit 17, 18, 19, in the present example, an AC current detector.

Počet kroků v měřicím cyklu je určen počtem elektroaktivních složek určované směsi, podle něhož se řídí i počet analogových paměťových zesilovačů a potenciometrů. Tento počet je buň pevně zvolen nebo je měnitelný a určovaný nastavením počtu kroků řídicího logického a časovacího členu 15.The number of steps in the measuring cycle is determined by the number of electroactive components of the mixture to be determined, which also controls the number of analogue memory amplifiers and potentiometers. This number is fixed or variable by the cell and is determined by setting the number of steps of the control logic and timing element 15.

Zařízení lze snadno upravit tak, aby pracovalo jako polarograf, poskytující polarogram klasický a derivační. Úprava se provede při použití například dvou analogových paměťových zesilovačů 6, 7 náhradou zdroje cyklicky stupňovitě proměnného napětí 1 zdrojem lineárně rostoucího nebo stupňovitě rovnoměrně rostoucího napětí, například z číslicově-analogového převodníku,a nastavením potenciometru 9 na jednotkový přenos signálu z analogového paměťového zesilovače 6 do analogového paměťového zesilovače 7. Výstup 12 z analogového paměťového zesilovače 6 pak představuje klasický polarogram, výstup 13 z analogového paměťového zesilovače 7 polarogram derivační.The device can easily be adapted to act as a polarograph, providing a classical and derivative polarogram. The adjustment is performed using, for example two analog memory amplifiers 6, 7, substituting sources cyclically stepwise variable voltage one source of linearly increasing or stepwise uniformly increasing voltage, for example a digital-to-analog converter, and adjusting the potentiometer 9 to unity gain of the signal from the analog memory amplifier 6 into The output 12 from the analog memory amplifier 6 then represents a classical polarogram, the output 13 from the analog memory amplifier 7 a derivative polarogram.

Zařízení lze využít pro samočinnou regulaci činnosti 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 amperometrickou analytickou cestou.The equipment can be used for automatic regulation of chemical reactors, fermentation tanks, water management equipment and other chemical-technological equipment, where the concentration of raw material products, intermediate or harmful by-products can be monitored by polarographic and amperometric analytical method.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Zařízení k provádění kontinuální amperometrioké analýzy soustavy alespoň dvou elektroaktivních látek podle autorského osvědčení č. 185099, vyznačené tím, že sestává ze zdroje cyklicky stupňovitě proměnného napětí (1) spojeného se vstupní svorkou elektronického polarografu nebo potenciost-atu (3), k jehož výstupu je připojena polarografická nádobka (4), na kterou je připojen převodník proudu na napětí (5) pro měření okamži tého proudu kapkové elektrody, k němuž jsou svými sčítacími vstupy zapojeny nejméně dva analogové paměťové zesilovače (6,7,8) invertujícího typu, opatřené výstupy dat (12,13,14) a jejichž ovládací vstupy jsou připojeny na řídicí logický a časovači člen (15), k jehož vstupům je připojeno jednak klepátko 116) určující odkapávání rtuťové elektrody a jednak řídicí vstup zdroje cyklicky stupňovitě proměnného napětí (1), přičemž sčítací vstupy každého z analogových paměťových zesilovačů (6,7,8) jsou pomocí potenciometrů (9,10,11) připojeny k výstupům ostatních analogových paměťových zesilovačů (6,7,8).Apparatus for carrying out a continuous amperometric analysis of a system of at least two electroactive substances according to the author's certificate No. 185099, characterized in that it consists of a source of cyclically variable voltage (1) connected to the input terminal of the electronic polarograph or potential. a polarographic vessel (4) is connected to the output, to which a current to voltage converter (5) is connected for measuring the instantaneous current of the drop electrode, to which at least two inverting-type analogue memory amplifiers (6, 7, 8) are connected by their addition inputs; provided with data outputs (12,13,14) and whose control inputs are connected to a control logic and timing member (15) to which inputs are connected both a knock 116 for determining the mercury electrode dripping and a control input of a cyclically stepped variable voltage source (1) ), with the summation inputs of each analog The memory amplifiers (6,7,8) are connected to the outputs of the other analog memory amplifiers (6,7,8) using potentiometers (9,10,11). 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že mezi převodník proudu na napětí (5) a vstup alespoň jednoho z analogových paměťových zesilovačů (6,7,8) je vřazen vyhodnocovací analogový obvod (17,18,19) pro získání jiného signálu úměrného koncentraci jedné složky určované směsi, než je difuzní proud, například adaptér pro polarografii střídavým proudem.Device according to claim 1, characterized in that an evaluation analog circuit (17,18,19) is provided between the current to voltage converter (5) and the input of at least one of the analogue memory amplifiers (6,7,8) to obtain another signal. proportional to the concentration of one component of the mixture being determined, other than the diffusion current, for example an AC adapter for polarography.
CS838777A 1977-12-14 1977-12-14 Device for executing the continuous amperometric analysis CS201167B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS838777A CS201167B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Device for executing the continuous amperometric analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS838777A CS201167B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Device for executing the continuous amperometric analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201167B3 true CS201167B3 (en) 1980-10-31

Family

ID=5434330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS838777A CS201167B3 (en) 1977-12-14 1977-12-14 Device for executing the continuous amperometric analysis

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS201167B3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059908A (en) Amperimetric measurement with cell electrode deplating
US4230983A (en) Seed viability analyzer
KR20070121003A (en) Method and apparatus for providing a stable voltage to an analysis system
EP1272833B1 (en) Electrochemical biosensor readout meter
DK510579A (en) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING PH VALUE
Clem et al. Modularized digitizing time-synchronizing current-sampling system for electroanalytical studies
US6664776B2 (en) Method and system for voltammetric characterization of a liquid sample
US4244800A (en) Apparatus for use in rapid and accurate controlled-potential coulometric analysis
CS201167B3 (en) Device for executing the continuous amperometric analysis
US3398064A (en) Scanning coulometry method and apparatus
GB2117120A (en) Anodic stripping voltameter
CS200650B3 (en) Equipment for execution of continuous ampere metric analysis
RU2095802C1 (en) Device for electrochemical detection of presence of organic additions in water
US20030016725A1 (en) Thermocouple device
EP0313411A1 (en) Methods of detecting micro-organisms
WO1983001687A1 (en) Pulsed electro-analysis
CS200652B3 (en) Equipment for execution of continuous amperemetric analysis
Barrett et al. Staircase voltammetry and pulse polarography with a microcomputer-controlled polarograph
JPS5797431A (en) Calibrating method for analytical apparatus of blood sugar value
KR100307898B1 (en) A simultaneous measurement system for various compositions detected by a multi biosensor
SU1548742A1 (en) Device for investigating equilibria and kinetics of electrode reactions by quasiequilibrium thin-layer coulovoltmetric method
SU1545152A1 (en) Differential voltamperograph
SU617867A1 (en) Charged relief harmonic component measuring arrangement
SU600427A1 (en) Method of electrochemical analysis of substances
CS269462B1 (en) Connections for digital control and quantitative processing of measurement results of a polarographic microelectrode system