RU2122726C1

RU2122726C1 - Method of selective measurement of concentration of substances in solutions

Info

Publication number: RU2122726C1
Application number: RU96104993A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Борисович Дорфман
Original assignee: Эдуард Борисович Дорфман
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1998-11-27

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: concentration of slightly dissociated substance is found by conduction of solution which is measured with the use of high-frequency conductivity apparatus. Generator- amplifier of conductivity apparatus has positive coupling and feedback passing through solution. Distance between electrodes 2-4, 3-5 in circuit of positive coupling is less than between electrodes 2-3, 4-5 in circuit of feedback. EFFECT: capability to measure concentration of substance in complex solution. 1 dwg

Description

Известны способы определения концентрации веществ в растворе по электропроводности. Но часто необходимо знать содержание малодиссоциированных веществ в сложном растворе, например содержание кремния в питательной воде котлов в присутствии растворенного аммиака (NH₄OH). Аналогов по выполнению этой задачи по электропроводности пока нет.Known methods for determining the concentration of substances in solution by electrical conductivity. But often it is necessary to know the content of slightly dissociated substances in a complex solution, for example, the silicon content in the boiler feed water in the presence of dissolved ammonia (NH ₄ OH). There are no analogs to this conductivity task yet.

Цель способа. The purpose of the method.

В настоящей заявке предлагается способ измерения концентрации слабо диссоциированных веществ в сложном растворе. Этот способ пригоден для исследования как неорганических веществ, содержащихся в растворах, так и в органических, например, сахара. The present application provides a method for measuring the concentration of weakly dissociated substances in a complex solution. This method is suitable for the study of both inorganic substances contained in solutions and organic, for example, sugar.

Существо предложения. The essence of the proposal.

1. Известно, что хорошо диссоциированные растворы проводят электромагнитные колебания на большие расстояния, а мало диссоциированные на малые и оказывают сопротивление при передаче на большие расстояния. 1. It is known that well-dissociated solutions conduct electromagnetic waves over long distances, and little-dissociated ones at small distances and resist when transmitting over long distances.

Здесь для использования этого свойства растворов применяют высокочастотные кондуктометры, располагая электроды на разных расстояниях: с положительной связью на малых расстояниях друг от друга, а с отрицательной - на больших. Here, to use this property of solutions, high-frequency conductometers are used, placing the electrodes at different distances: with positive coupling at small distances from each other, and with negative coupling at large.

Разность этих связей, взаимодействующих в растворе, и является одним из условий достижения вышеуказанной цели. The difference of these bonds interacting in a solution is one of the conditions for achieving the above goal.

2. Вторым условием для достижения цели является использование эффекта Дебая-Винера, т.е. свойство растворов изменять удельную электропроводность в зависимости от частоты автоколебаний. 2. The second condition for achieving the goal is to use the Debye-Wiener effect, ie the property of solutions to change the electrical conductivity depending on the frequency of self-oscillations.

3. Этот эффект используют для создания условий самоорганизации автоматического регулирования частоты, обеспечивающей разность (по условию п.1) обратных связей, взаимодействующих в растворе, необходимую для работы усилителя-генератора с увеличением амплитуды автоколебаний, при росте концентрации исследуемого вещества. 3. This effect is used to create conditions for self-organization of automatic frequency control, which provides the difference (according to condition 1) of feedbacks interacting in a solution, necessary for the amplifier-generator to work with an increase in the amplitude of self-oscillations, with an increase in the concentration of the test substance.

Пример конкретного исполнения. An example of a specific implementation.

В качестве примера приводится схема усилителя-генератора с обратными связями через раствор, в котором замеряется концентрация сахара. An example is a diagram of an amplifier-generator with feedback through a solution in which the concentration of sugar is measured.

На фиг. 1 изображено:
1 - трубка или пробирка с исследуемым раствором; 2, 4 - электроды с положительной связью; 3, 5 - электроды также с положительной связью; 6, 7 - электроды оконечной отрицательной обратной связи; T₁T₂ - усилитель-генератор.In FIG. 1 is shown:
1 - tube or test tube with the test solution; 2, 4 - electrodes with positive connection; 3, 5 - electrodes also with positive connection; 6, 7 - electrodes of terminal negative feedback; T ₁ T ₂ - amplifier-generator.

Электроды в данном примере представляют из себя пластинки, наклеенные на диэлектрический материал пробирки. The electrodes in this example are plates glued to the dielectric material of the tube.

Взаимодействие через раствор между электродами 2 и 3, а также 4 и 5 характеризуется как отрицательная обратная связь. The interaction through the solution between the electrodes 2 and 3, as well as 4 and 5, is characterized as negative feedback.

Схема налаживается следующим образом. The scheme is adjusted as follows.

В раствор добавляют соль (NaCl) и разносят электроды отрицательной связи так, чтобы амплитуда автоколебаний на выходе усилителя при этом не изменилась, а некоторые высокочастотные гармоники вообще исчезли. При добавлении же сахара амплитуда автоколебаний растет. Salt (NaCl) is added to the solution and the negative connection electrodes are distributed so that the amplitude of the self-oscillations at the amplifier output does not change, and some high-frequency harmonics disappear altogether. With the addition of sugar, the amplitude of self-oscillations increases.

По величине амплитуды и судят о концентрации сахара. Частота автоколебаний - порядка 100 Мгц. The magnitude of the amplitude and judge the concentration of sugar. The frequency of self-oscillations is about 100 MHz.

Claims

A method for selectively measuring the concentration of a weakly dissociated substance in a complex solution by electrical conductivity, characterized in that they organize self-frequency-controlled self-oscillations at the output of the amplifier-amplifier of the high-frequency conductivity meter, by passing its positive and negative feedbacks through the solution, so that the distance between the electrodes of the positive connection is less than between the negative connection electrodes.