CS222847B1 - Zapojení pro diferenční multipulsní polarografii - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení ,pro diferenční multipulsní polarografii s řiditelnou dobou trvání polarizačního pulsu.

Při metodě diferenční pulsní polarografie je využívána skutečnost, popsaná rovnicemi:

= nFAC j/-|i_c = f[exp(— )], ve kterých i_e znamená elektrolytický proud, n znamená počet elektronů zúčastněných v reakci,

F znamená Faradayovu konstantu,

A znamená plochu elektrody,

C znamená koncentraci,

D znamená difúzní koeficient, t znamená čas od počátku pulsu, i_c znamená kapacitní proud,

RC znamená časovou konstantu soustavy.

Z uvedených rovnic vyplývá, že po aplikaci napěťového pulsu na rtuťovou kapkovou elektrodu polarizovanou lineárně narůstajícím napětím-, dvě složky proudu protékající elektrodou kapacitní a elektrolytická — po počátečním prudkém nárůstu klesají rozdílnými rychlostmi. Kapacitní složka rychle limituje k nule, v závislosti na časové konstantě, reprezentované v prvním přiblížení součinem odporu základního elektrolytu a kapacity elektrodové dvouvrstvy. Je zřejmé, že časová konstanta se bude lišit při práci ve vodivých a málo vodivých prostředích.

Aby mohla být kapacitní složka proudu zanedbána, používá se taková délka polarizačního pulsu, na jehož konci se měří vzorek proudu, která vyhoví i v nejméně příznivých případech. V komerčních analyzátorech jsou pro zvýšení odolnosti proti náhodnému rušení obvody pro odběr proudových vzorků všeobecně konstruovány s časovou konstantou asi 5X delší, než je čas jednoho vzorku. Důsledkem je zmenšení selektivity, resp. nutnost měřit při pomalých nárůstech polarizačního napětí.

Zlepšení lze dosáhnout například zařazením řady polarizačních pulsů během života kapky, kdy první pulsy „přednabíjí“ vzorkovací obvody a platná hodnota je korigována posledním pulsem na konci života kapky. Tím je prakticky vyloučen nepříznivý vliv velkých časových konstant vzorkovacích obvodů.

Nedokonalost vyplývající z kompromisní volby v okamžiku vzorkvání proudu lze vyloučit použitím diferenční multipulsní polarografie s polarizační rtuťové kapkové elektrody řadou pravoúhlých napěťových pulsů během života kapky, s tím, že doba trvání polarizačního pulsu a tím i okamžiku odběru vzorku proudu na konci pulsu je řiditelná.

Zapojení pro diferenční multipulsní polarografii podle vynálezu spočívá v tom, že čítač, spojený s hodinovým generátorem, je připojen na adresovací vstupy číslicové paměti. Na její výstupy jsou prostřednictvím bloku výběru pulsu (například ruční přepínač, resp. elektronický servosystém, resp. programovatelné procesorové zařízení) připojeny řídicí vstupy bloku polarizačních pulsů.

Na výkresech je na obr. 1 příklad polarizace elektrod a na obr. 2 je příklad zapojení.

Na obr. 1 je na vodorovné ose vynesen čas, na svislé potenciál. Interval 6 je přepínatelná doba trvání polarizačního pulsu, interval 7 je doba vzorkování proudu. V okamžiku 8 je odklepnuta 1. kapka, v okamžiku 9 2. kapka.

Na obr. 2 je čítač 1 spojen s hodinovým generátorem 2 o frekvenci 5 Hz, který adresuje číslicovou paměť 3 PROM (programovatelná paměť umožňující pouze čtení informace), kde jsou zakódovány doby trvání polarizačních pulsů, na jejichž konci se odebírá vzorek proudu. Jednotlivé výstupy číslicové paměti 3 jsou spojovány s blokem 5 polarizačních pulsů (spínače s tranzistory řízenými elektrickým polem) prostřednictvím bloku 4 výběru pulsů.

Na realizovaném vzorku je hodinový generátor 2 tvořen dvěma číslicovými binárními děličkami MH 7493, která dělí pulsy síťové frekvence upravené tvarovačem (Schmittův klopný obvod) a adresující číslicovou paměť 3. Číslicová paměť 3-typu MH 74 188 (32 adres po 8 bitech) má naprogramován cyklus 32 pulsů, který definuje dobu polarizačních pulsů. Přepínáním výstupů číslicové paměti 3 pomocí bloku 4 výběru pulsu (na vzorku ruční přepínač) je vybraný cyklus pulsů přiveden na ovládací vstup bloku 5 polarizačních pulsů (tranzistory polem řízené 2N 3819). Při praktické použití obsluha vybere nejprve nejkratší dobu pulsu, kdy je citlivost největší. Je-li záznam příliš zkreslen kapacitní složkou proudu lze postupně dobu pulsu prodlužovat.

Výhodou zapojení podle vynálezu je možnost optimalizovat délku polarizačního kursu a tím i okamžik odběru vzorku proudu tak, aby byla potlačena kapacitní složka proudu při maximální možnosti citlivosti.

Claims (2)

1. PREDMET VYNALEZU

   Zapojení pro diferenční multipulsní póla- pojen na adresovací vstupy číslicové paměti rografii s řiditelnou dobou trvání polarizač- (3), na jejíž výstupy jsou prostřednictvím ního pulsu, vyznačené tím, že čítač (1), spo- bloku (4) výběru pulsu připojeny, řídicí jený s hodinovým generátorem (2), je při- vstupy bloku (5) polarizačních pulsů.
2. 2 listy výkresů