Przedmiotem wynalazku jest polarograf stalo i zmiennopradowy stosowany zwlaszcza do polaro¬ grafii analitycznej i pomiaru pojemnosci elektry¬ cznej warstwy podwójnej.Stan techniki. Znane dotychczas polarografy sta¬ lo- i zmiennopradowe skladaja sie z ukladów zasi¬ lania obwodu elektrochemicznego, ukladów elek¬ tronicznych toru zmiennopradowego, ukladów ele¬ ktronicznych toru stalopradowego, rejestratora a- nalogowego, rejestrujacego zmiany pradu w czasie.Niedogodnoscia takich polarografów jest brak u- kladów pomiaru chwilowej wartosci pradu, co unie¬ mozliwia pomiar pojemnosci wlasciwej elektrycz¬ nej warstwy podwójnej na kapiacej elektrodzie rteciowej oraz rejestracja polarogramów jiako zmia¬ ny pradu w czasie, niezaleznie od zmian potencja¬ lu elektrody badanej.Jeden z takich polarografów jest utworzony na¬ stepujaco. Uklad zasilania obwodu elektrochemicz¬ nego, sluzacy do wymuszania zmian potencjalów elektrody badanej oraz do generacji i zasilania ob¬ wodu elektrod napieciem zmiennym o malej am¬ plitudzie, jest polaczony ze zmiennym skokowo re¬ zystorem pomiarowym. Koncówka tego rezystora, polaczona jest z jedna z elektrod, jest polaczona równiez z wejsciem wzmacniacza pradu stalego i z wejsciem wzmacniacza pradu zmiennego. Wyj¬ scie wzmacniacza pradu stalego jest polaczone prze- lacznie z wejsciem stopnia wyjsciowego, a ten z ko¬ lei polaczony z rejestratorem analogowym. 10 Natomiast wyjscie wzmacniacza pradu zmiennego jest polaczone z wejsciem ukladu detekcji ampli¬ tudy, przy czym wyjscie ukladu detekcji amplitu¬ dy jest polaczone przelacznie z wejsciem stopri. wyjsciowego. Prad plynacy przez uklad elektrod, wywoluje spadek napiecia na rezystorze pomiaro¬ wym. Spadek napiecia na rezystorze pomiarowym jest wzmacniany we wzmacniaczu pradu stalego, który lacznie z ukladem wyjsciowym i rejestrato¬ rem stanowia tor stalopradowy polarografii.W polarografii zmiennopradowej uklad funkcjo¬ nuje podobnie z tym, ze tor zmiennopradowy po¬ larografu stanowia wzmacniacz pradu zmiennego, uklad detekcji amplitudy oraz polaczony przela- 15^ cznie wspólny czlon dla obu torów, skladajacy sie z ukladu wyjsciowego i rejestratora.Polarograf zmiennopradowy, mierzacy i rejestru¬ jacy chwilowa wartosc pradu jest utworzony z u- kladu zasilania obwodu elektrochemicznego, ukla¬ dów elektronicznych toru zmiennopradowego oraz ukladu bramkujacego, które sa polaczone naste¬ pujaco.W obwód zasilania ukladu elektrod jest wlaczo¬ ny rezystor pomiarowy, którego jedna koncówka, laczaca sie z jedna z tych elektrod, jest polaczo¬ na z wejsciem wzmacniacza pradu zmiennego.Wyjscie tego wzmacniacza jest polaczone z wejs¬ ciem detektora amplitudy, którego wyjscie z kolei jest polaczone z pierwszym wejsciem ukladu bram¬ kujacego i z wejsciem ukladu formowania impul- 20 25 90 115752115752 3 4 sów, przy czym wyjscie ukladu formowania impul¬ sów jest polaczone z drugim wejsciem ukladu bramkujacego. Wyjscie ukladu bramkujacego jest polaczone z wejsciem ukladu wyjsciowego. Wyjs¬ cie ukladu wyjsciowego jest polaczone z rejestra¬ torem analogowym. \ v Polarograf dziala nastepujaco. Badany roztwór znajduje sie w naczyniu z kapiaca elektroda rte¬ ciowa, tworzac lacznie z ta elektroda obwód elek¬ trochemiczny. Obwód jest zasilany z ukladu zasi¬ lania skladajacego sie z elektronicznego zródla na¬ piecia polaryzacji, i generatora zmiennego napiecia nomiarow^gcl.'Szadek napiecia zmiennego na re- ^zystórze pomiarowym jesit wzmacniany we wzmac¬ niaczu pradu zmiennego, przy czym ten spadek na¬ piecia jelst odwrotnie proporcjonalny do impedan- cji ukladu eJLeJitronicznego.Napiecie wyjsciowe wzmacniacza jest podane na liniowy detektor amplitudy. Gwaltowny uskok na¬ piecia na wyjsciu detektora, bedacy wynikiem zer¬ wania kropli, jest nastepnie podatny na uklad for¬ mowania. '¦-.;. \-."-,.;-.• \ .;; W ukladzie.formowania przebieg napiecia wyjs¬ ciowego z detektora jest rózniczkowany, a impuls bedacy wynikiem rózniczkowania wyzwala mono- stabiiny generator czasu opóznienia tego ukladu i po zaniku impulsu opózniajacego otwiera uklad bramkujacy, dokonujac pomiaru chwilowej war¬ tosci pradu. Napiecie* a detektora przedostaje sie przez uJklad bramkujacy na uklad wyjsciowy je¬ dynie w czasie trwania impulsu otwierajacego ten uklad bramkujacy.Napiecie z ukladu wyjsciowego jest podane na re¬ jestrator analogowy, który rejestruje polarogram w postaci zaleznosci .pradu od czasu.^ Wada znanych polarografów jest brak mozliwo¬ sci zarejestrowania, na jednym arkuszu papieru, we wspólnej skaM potencjalów elektrody badanej, póiarógrannu atalopradowego i wybranego polaro- gramu zmiennopradowego, badz polarogramów zmiennopradowych dotyczacych skladowej rzeczy¬ wistej i pójemnoMowej, przy czym nalezy zazna¬ czyc, ze okreslenie podstawowych wielkosci w po¬ larografii stalo- i zmiennopradowei, zwlaszcza sto¬ sowanej w analizie jakosciowej, wymaga doklad¬ anej znajomosci potencjalu na wykresie polarogra¬ ficznym. Dodatkowa wada tych polarografów jest zastosowanie rejestratorów analogowych z mecha¬ nicznym napedem tasmy, co nie zapewnia wspól- bieznosci ruchu papieru ze zmianami napiecia po¬ laryzacji i nie. umozliwia rejestracji krzywych cy¬ klicznych. _:v: -.¦¦,;,¦ ¦".¦¦¦..;:;¦:. -...;.' ;;.::;-: . Istota wynalazku. Obwód elektroniczny jest po- Jaczony z zaciskami wyjsciowymi p$|fmcJostatu.Pierwszy zacisk wejsciowy potencjostatu jesit-po- laczony z anoda obwodu elektrochemicznego. Dru¬ gi zacisk wyjsciowy potencjostatu jest polaczony z elektroda odniesienia tego obwodu, a trzeci za¬ cisk wyjsciowy poiencjostatu jest polaczony z ka¬ toda tego obwodu. Miedzy anode i elektrode od¬ niesienia obwodu elektrochemicznego jest wlaczo¬ ny pierwszy przelacznik.Pierwsze wejscie, potencjostatu jest polaczone .z pierwszym wyjsciem generatora funkcji,' wypro- .wtfzajacym sygnal, s^i^ddal^ Prugie wejscie 15 2C potencjos-tatu jest polaczone z elektronicznym zró¬ dlem napiecia polaryzacji, z pierwszym etykiem drugiego przelacznika zalaczajacego woltomierz cyfrowy i z wejsciem X rejestratora XY, przy czym 5 drugi styk drugiego przelacznika sluzy do podla¬ czenia woltomierza cyfrowego do katody powodu elektrochemicznego rcelem pomiaru potencjalu sa- mopolaryzacji katody.Wyjscie potencjostatu jest polaczone z wejsciem 10 wzmacniacza pradu zmiennego i przelaczhie, za po¬ moca pierwszego styku trzeciego przelacznika, z pierwszym wejsciem ukladu wyjsciowego.Wyjscie wzmacniacza pradu zmiennego1 jest po¬ laczone z pierwszym wejsciem ukladu formowania impulsów oraz z pierwszym wejsciem detektora fa- zoczulegp, przy czym drugie^wejscie J«Jgb detekto¬ ra jest polacaóhe przel^jcznie, za pomoca czwarte¬ go przelacznika, z drdgim wyjsciem generatora funkcji wyprowadzajacym przebieg odniesienia w postaci fali prostokatnej bedacej w fazie z sygna¬ lem sinusoidalnym lub przesunietej o dwiescie sie¬ demdziesiat stopni w stosunku do tego sygnalu.Pierwsze wyjscie detektora fazoczulego jest po¬ laczone przelacznie z pierwszym wejsciem uikladu wyjsciowego za pomoca drugiego styku trzeciego przelacznika.Wyjscie ukladu formowania impulsów jest pola¬ czone z drugim wejsciem ukladu wyjsciowego. ao Wyjscie ukladu wyjsciowego jest polaczone z wej¬ sciem Y rejestratora XY. Uklad wyjsciowy jest utworzony z ukladu bramkujacego i szeregowo z nim polaczonego stopnia wyjsciowego, przy czym pierwsze wejscie ukladu bramkujacego i wyjscie M tego ukladu sa zwierane elektronicznie.Pierwsze wejscie ukladu bramkujacego jest je¬ dnoczesnie pierwszym wejsciem ukladu wyjsciowe¬ go. Drugie wejscie ukladu bramkujacego jest je¬ dnoczesnie drugim wejsciem ukladu wyjsciowego, 40 a wyjscie stopnia wyjsciowego jest Wyjsciem ukla¬ du wyjsciowego.Przyklad wykonania. Polarograf wedlug wyna¬ lazku^ w przykladzie .wykonania, jest przedstawio¬ ny na rysunku w postaci ukladu blokowego. 45 Anoda trójelektrodowego obwodu elektrochemi¬ cznego 1 jest polaczona z pierwszym zaciskiem wyj¬ sciowym A potencjostatu 2. Elektroda odniesienia tego obwodu 1 jest polaczona z drugim zaciskiem wyjsciowym EO potencjostatu 2, a katoda tego so obwodu jest polaczona z trzecim zaciskiem wyjs¬ ciowym K potencjostatu 2. Miedzy anoda i elek¬ trode odniesienia obwodu elektrochemicznego jest wlaczony pierwszy przelacznik PI automatycznie zwierajacy, zaciski wyjsciowe"."A! i EO w przypadku 55 odlaczenia elektrody oo^ieslenia, zabezpieczajac obwó4 elektrochemiczny przed uszkodzeniiem .Pierwsze wejscie potencjostatu 2 jest polaczone z pierwszym wyjsciem generatora 3 funkcji wy¬ prowadzajacym sygnal sinusoidalny. Drugie wejs- w cie potencjostatu 2 jest polaczone z elektronicz¬ nym zródlem 4 napiecia polaryzacji, z pierwszym stykiem P2» drugiego przelacznika P2, zalaczaja¬ cego woltomierz cyfrowy 5 do tego wejscia oraz 4©st polaczone z wejsciem X rejestratora 6 XY, * przy czym $rugii£tyK P2b drugiego^ przelacznika115752 5 6 P2 sluzy do podlaczenia tego woltomierza 5 do ka¬ tody obwoduelektrochemicznego^ Wyjscie potencjostatuZ jest polaczone zwejsciem .wzmacniacza: 7 pradu zmiennego i prze^acznie z pier¬ wszymwejsciem ukladu wyjsciowego 8 za pomoca pierwszjBga.styku P3a trzeciego; R^zelaczntkar;P3.Wyjscie wzmacniacza "7 praduzmiennego jest polaczonej pierwszym wejsciem ukladu formowania arnpulsów 4P: oraz. z pierwszym wejsciem detektora fazoczulego 9} pj&y^czym drugie^wejscie tego de¬ tektora 9 jest polaczone pr^lac?nie z drugim wyj¬ sciem generatora 3 funkcji za pomoca czwartego przelacznika P4.; (.:;¦ ^ Drugie wyjecie generatora 3 funkcji wyprowa¬ dza przebieg odniesienia w postaci fali prostokat¬ nej bedacej w fazie z sygnalem sinusoidalnym tego generatora 3 lub przesunietej o dwiescie siedem¬ dziesiat stopni w stosunku do tego sygnalu.Pierwsze wyjscie detektora fazoczulego 9 jest po¬ laczone przelacznle z pierwszym wejsciem ukladu wyjsciowego 8 za pomoca drugiego styku P3b trze¬ ciego przelacznika P3, Wyjscie ukladu 10 formowania impulsów jest' polaczone z drugim wejsciem uklada wyjsciowego; 8. Wyjscie ukladu wyjsciowego 8 jest polaczone z wejsciem Y rejestratora 6 3?Y. Uklad wyjsciowy 8 jest utworzony z ukladu bramkujacego 11 i sze¬ regowo z nim polaczonego stopnia wyjsciowego 12.Pierwsze wejscie ukladu bramkujacego 11 i wyj¬ scie tego ukladu 11 sa zwierane elektronicznie klu¬ czem KI. Pierwsze wejscie ukladu bramkujacego 11 jest jednoczesnie pierwszym wejsciem ukladu wyjsciowego 8, a drugie wejscie tego ukladu 11 jest jednoczesnie drugim wejsciem ukladu wyjscio¬ wego 8. Wyjscie stopnia wyjsciowego 12 jest wyjs¬ ciem ukladu wyjsciowego 8.Polarograf wedlug wynalazku dziala nastepujaco.Obwód elektrochemiczny 1 jest zasilany za posred¬ nictwem potencjostatu 2 narastajacym lub opada¬ jacym monofonicznie napieciem stalym. Zródlem tego napiecia jest elektroniczne zródlo 4 napiecia polaryzacji, którego .napiecie wyjsciowe jest"wska¬ zywane przez woltomierz cyfrowy 5, podlaczony za pomoca pierwszego styku P2a drugiego przelaczni¬ ka P2.Potencjostat 2 kompensuje spadki napiecia na rezystancji badanego roztworu i utrzymuje poten¬ cjal katody wzgledem otaczajacego roztworu o war¬ tosci zgodnej z wartoscia napiecia podanego ze zró¬ dla 4.W przypadku stosowania polarografii zmiennopra* dowej na monotonicznie narastajace napiecie stale jest nalozony przebieg napiecia sinusoidalnego o malej amplitudzie, pobrany z pierwszego wyjs-" cia generatora 3 funkcji. Skladowa zmienna napie¬ cia wyjsciowego z potencjostatu 2 jest wzmocnio¬ na przez wzmacniacz 7 pradu zmiennego i poddana detekcji fazowej w detektorze fazoczulym 9, stero¬ wanym przez drugie wejscie przebiegiem z gene¬ ratora 3, co umozliwia odrebny pomiar skladowej rzeczywistej i skladowej pojemnosciowej pradu zmiennego. Sygnal z wyjscia detektora fazoczulego 9 jest podany na pierwsze wejscie ukladu wyjscio¬ wego 8 poprzez drugi styk P3b, przelacznika P3 z tym ze w przypadku polarografii zmiennoprado¬ wej z pomiarem sredniej wartosci pradur sygnal ten jest podany na wejscie stopnia wyjsciowego 12 poprzez zwarty elektronicznie klucz* KI, natomiast w przypadku polarografii zmiennopradowej z po- 5 niiarem chwilowej wartosci pradu, sygnal ten jest podany na pierwsze wejscie ukladu bramkujacego 11,przy otwartymd|duczu£elefctoonicznym KI, a na¬ stepnie na stopie^ wejsciowy 12* ; . o:- Uklad bramkujacym11 umozliwia pomiar chwilo- 10 . wej wypici pradu metoda próbfcpwania jego :war- tojci po okreslonyn} czacie wzrostu kropli kapia¬ cej elektrody T$ecJowejr obwodu elektrchemiczne¬ go 1. to zerwaniukropU, uklad 10 formowania; im- pujsóiw-;wytwarza impuls czasu opóznienia, a na- *5 stepnie krótki, impuls pomiaru chwilowej warto¬ sci, otwierajacy uk^ad bramkujacy 11 poprzez dru¬ giewejscie ;tego ukladu-11* który utrzymuje staly poziom napiecia wyjsciowego do nastepnego pomia¬ ru wartosci chwilowej. 10 W przypadku polarografii stalopradowej napie¬ cie wyjsciowe z potencjostatu 2 jest podane na wej¬ scie stopnia wyjsciowego 12 poprzez pierwszy styk P3a przelacznika P3 i zwarty klucz elektroniczny KI.,.^...:K«Ci^ci€ wyjsciowe z ukladu wyjsciowego 8, pro¬ porcjonalne w przypadku polarografii staloprado- Wjefrdo pradu plynacego przez obwód elektroche¬ miczny 1, w przypadku polarografii zmiennopra¬ dowej proporcjonalne do wartosci sredniej badz chwilowej, amplitudy pradu zmiennego, jest poda¬ ne na wejscie Y rejestratora 6 XY. Przebieg zmian tego napiecia w funkcji potencjalu elektrody ba¬ danej — katody — wzgledem otaczajacego roztwo¬ ru stanowi polarogranv bedacy wynikiem analizy polarograficznej.Na wejscie X rejestratora 6 XY jest podane na¬ piecie wyjsciowe elektronicznego zródla 4 napiecia 'polaryzacji, co realizuje odwzorowanie polarogra- mów w jednoznacznej sikali potencjalów elektrody 40 badanej równiez przy nieliniowym przebiegu tego potencjalu przy rejestrowaniu krzywych cyklicz¬ nych i daje mozliwosc wykonania w tym samym ukladzie wspólrzednych róznych polarogramów ba¬ danego roztworu. 45 Zastrzezenia patentowe 1. Polarograf stalo i zmiennopradowy z badanym obwodem elektrochemicznym, podlaczonym do za- 50 cisków wyjsciowych potencjostatu, majacy wyjs- -cie tego potencjosjtatu polaczone z wejsciem wzma¬ cniacza pradu zmiennego, wyjscie wzmacniacza pradu zmiennego polaczone z pierwszym wejsciem ukladu formowania impulsów oraz z pierwszym 55 wejsciem detektora fazoczulego, pierwsze wyjscie detektora fazoczulego polaczone przelacznic z pier¬ wszym wejsciem ukladu wyjsciowego, wyjscie u- kladu formowania impulsów polaczone z drugim wejsciem ukladu wyjsciowego oraz majacy elek- 60 troniczne zródlo napiecia polaryzacji, przy czym uklad wyjsciowy jest utworzony z ukladu* bramku¬ jacego polaczonego szeregowo ze stopniem wyjs¬ ciowym, z tym ze pierwsze wejscie ukladu bram- :: ^jj|ce45p; jest pierwszym wejsciem ukladu wyjscio- w wego, drugie wejscie ukladu bramkujacego jest 35115752 T a drugim wejsciem ukladu wyjsciowego, a wyjscie stopnia wyjsciowego jest wyjsciem ukladu wyjs¬ ciowego, znamienny tym, ze pierwsze wejscie po- tencjostatu (2) jest polaczone z pierwszym wyjs¬ ciem znanego generatora (3) funkcji wyprowadza¬ jacym sygnal sinusoidalny, drugie wejscie poten- cjostatu (2) jest polaczone z elektronicznym zród¬ lem (4) napiecia polaryzacji, przelacznie ze znanym woltomierzem cyfrowym (5) za pomoca pierwszego styku (P2a) drugiego przelacznika (P2) i z wejsciem X (X) znanego rejestratora (6), XY, wyjscie po- tencjositatu (2) jest polaczone przelacznie z pierw¬ szym wejsciem ukladu wyjsciowego (8), wyjscie ukladu wyjsciowego (8) jest polaczone z wejsciem Y (Y) rejestratora (6) XY, drugie wejscie detekto¬ ra fazoczulego (9) jesit polaczone przelacznie za po¬ moca czwartego przelacznika (P4) z drugim wyjs¬ ciem generatora (3) funkcji wyprowadzajacym prze- 15 bieg odniesienia w postaci fali prostokatnej beda¬ cej w fazie z syngalem sinusoidalnym lub przesu¬ nietej o dwiescie siedemdziesiat stopni w stosunku do tego sygnalu sinusoidalnego, woltomierz cyfro¬ wy (5) jest polaczony przelacznie z katoda obwo¬ du elektrochemicznego (1), za pomoca drugiego sty¬ ku (P2b) drugiego przelacznika (P2). 2. Polarograf wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy anode i elektrode odniesienia obwodu elektrochemicznego (1) jest wlaczOiny pierwszy prze¬ lacznik (PI) zabezpieczajacy potencjostat (2) przed zniszczeniem w przypadku odlaczenia obwodu ele¬ ktrochemicznego (1) w czasie pracy przyrzadu 3. Polarograf wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwsze wejscie ukladu bramkujacego (11) i wyj¬ scie tego ukladu (11) sa zwierane kluczem elektro¬ nicznym (KI).AP4 a ¦^ i J2 iO P2a\ P2b W P3 P3ct ,P3b M 7< Ki M H 6 ZGK 0316/1110/8,2 — 105 szt.Cena zl 100,— PL