RU1770875C - Способ электрохимического определени содержани компонентов в электролитах - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ основан на пол ризации электродов датчика переменными токами нескольких частот и измерении их напр жений, возникающих на электродах датчика, по которым суд т о содержании компонентов электролита.

Description

Изобретение относитс  к электрохимическим и электрофизическим измерени м и может быть использовано в технологии приготовлени  производственной и питьевой воды, при контроле сточных вод и состава гальванических ванн.

Известен способ (Живилова Л.М.. Назаренко П.Н., Маркин Г.П. Автоматический контроль водно-химического режима ТЭС. М., Энерги , 1979. - 224 с.) с использованием кондуктометрического метода, основанного на измерении электропроводности раствора контактным или бесконтактным методом. На результате измерени  не оказывают вли ние примеси органического происхождени , а пол ризационные  влени  и кинетика двойного сло  искажают их.

Известный способ не позвол ет определ ть содержани  органических и неорганических веществ в растворе, так как принцип измерени  основан на  влении изменени  омического сопротивлени  (активного) раствора в зависимости от концентрации, без учета емкостных эффектов, пол ризационного сопротивлени  и химических реакций. Это  вл етс  недостатком кондуктометрического метода и средств измерений, базирующихс  на нем кондуктометров (ТХ2/Р, АК-310, КС-211), содержащих генератор переменного напр жени  одной частоты датчик и вольтметр. Кондуктометры реализуют кондуктометрический метод измерени  активного сопротивлени  растворов и имеют те же недостатки, что и сам метод.

Целью изобретени   вл етс  создани  экспрессного, безреагентного и неразрушающего способа определени  содержани  компонентов в электролитах, обладающего повышенной информативностью.

Дл  этого электроды датчика пол ризуют несколькими токами различных частот и измер ют на этих частотах напр жение датчика .

Напр жение датчика при неизменном по значению токе пол ризации зависит от концентрации компонентов, их диэлектрической и магнитной проницаемости, в зкости , температуры, зар дов, коэффициентов диффузии и переноса константы скорости и частоты тока.

Технологические растворы характеризуютс  посто нством указанных параметров . Измен   частому тока в диапазоне от низких (1-100 Гц) до высоких (10Г 107 Гц) частот, получают различные значени  пр жений датчика

Эквивалентный электрический аналог датчика состоит из резистора определ ющего концентрацию компонентов, последовательно включенного с параллельным

СО

с

х| х| О

оо х|

сл

соединением емкости двойного сло  - первой ветви, химического и диффузионного импедансов - второй ветви (Феттер К. Электрохимическа  кинетика. Хими , 1967, с. 373-380).

На низких частотах импеданс аналога датчика определ етс  параллельным соединением эквивалентной схемы при любых концентраци х веществ в растворе. В области высоких частот сопротивление параллельного соединени  в дес тки, сотни раз меньше сопротивлени  последовательного резистора. Поскольку ток пол ризации неизменный , то согласно закону Ома напр жение датчика пропорционально его импедансу и с ростом частоты уменьшаетс .

Импеданс параллельного соединени  аналога датчика в основном определ етс  органическими веществами, а сопротивление последовательного резистора - неорганическими .

Пол ризу  датчик несколькими токами разных частот и измер   напр жени  их на электродах, можно определить содержание компонентов органических и неорганических веществ в растворе.

В растворе наход тс  4-10 (в общем п) компонентов органического и неорганического происхождени , концентрацию которых необходимо определить. В этом случае двухэлектродный датчик пол ризуетс  от генератора переменными токами 4-10 (в общем п) различных частот и измер ютс  их напр жени  на электродах. Дл  количественного анализа вначале выполн етс  градуировка по каждому компоненту, наход щемус  в растворе, т.е. строитс  зависимость напр жени  датчика от концентрации по стандартным растворам, а затем

выполн етс  анализ технологического раствора .

Использование предлагаемого способа позвол ет проводить анализ компонентов

растворов многочастотным экспрессным неразрушающим методом. Ликвидируютс  разрушение растворов и введение дополнительных реагентов.

Экономическа  эффективность применени  способа обеспечиваетс  уменьшением затрат труда и времени на анализ, повышением информативности и точности результатов измерени  за счет вз ти  отношений напр жени , устранением введени 

реагентов в раствор и неразрушением его, возвращением раствора после анализа в технологический процесс, экологической чистотой.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ электрохимического определени  содержани  компонентов в электролитах, включающий пол ризацию электродов датчика переменным током и измерение падени  напр жени  на электродах, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности способа путем обеспечени  возможности определени  содержани  компонентов электролита электроду датчика пол ризуют переменным током на нескольких частотах, регистрируют падени  напр жени , составл ют отношени  падений напр жений к напр жению фиксированной частоты, которую выбисают из

   диапазона частот, в котором напр жение не зависит от частоты, и по калибровочным зависимост м отношение напр жений - концентраци  определ ют содержание компонента электролита