SE407983B - PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE - Google Patents
PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDUREInfo
- Publication number
- SE407983B SE407983B SE7710308A SE7710308A SE407983B SE 407983 B SE407983 B SE 407983B SE 7710308 A SE7710308 A SE 7710308A SE 7710308 A SE7710308 A SE 7710308A SE 407983 B SE407983 B SE 407983B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cell
- measuring
- content
- measuring cell
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 title claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 9
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 66
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/42—Measuring deposition or liberation of materials from an electrolyte; Coulometry, i.e. measuring coulomb-equivalent of material in an electrolyte
- G01N27/423—Coulometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1813—Specific cations in water, e.g. heavy metals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
_... 1?1osqs~z 2 Uppfinningen avser sålunda ett förfarande för coulometrisk bestäm- ning av halten av en i vatten löst komponent, varvid en bestämd, konstant spänning lägges över elektroderna i en coulometercell fylld med ett vattenprov under tillräcklig tid för att den lösta komponenten skall rea- gera fullständigt i en önskad elektrodreaktion, och varvid man uppmäter den genom cellen passerade elektricitetsmängden genom integrering och med hjälp därav beräknar halten av den lösta komponenten. Detta förfarande kännetecknas av att man använder en làngsträckt, tredelad coulometercell bestående av en central mätcell och två hjälpceller, vilka är direkt anslutna till vardera änden av mätcellen, att man samtidigt genomför elektrolys i mätcellen och hjälpcellerna under sådana betingelser, att koncentrationen av den Bsta komponenten minskar med samma hastighet i alla tre cellelementen, och att man elektrolyserar tvà gånger med samma integrationstid för att korrigera för temperatur- och salthaltsberoende samt uppladdning av elektriska dubbelskiktet. s Den vid detta förfarande använda coulometercellen kännetecknas av att den består av en långsträckt, central mätcell, vars båda ändar är direkt anslutna till var sin långsträckt hjälpcell, och att var och en av mätcellen och hjälpcellerna är försedd med en anod och en katod i form av elektriskt ledande trådar, vilka sträcker sig parallellt med varandra i respektive cellelements längdriktning. The invention thus relates to a method for coulometric determination of the content of a component dissolved in water, wherein a determined, constant voltage is applied over the electrodes in a coulometer cell filled with a water sample for a sufficient time to: the dissolved component must react completely in a desired electrode reaction, and by measuring the amount of electricity passed through the cell by integration and by means of this the content of the dissolved component is calculated. This method is characterized by using an elongated, three-part coulometer cell consisting of a central measuring cell and two auxiliary cells, which are directly connected to each end of the measuring cell, that electrolysis is carried out simultaneously in the measuring cell and the auxiliary cells under such conditions that the concentration of the Bsta component decreases at the same speed in all three cell elements, and that you electrolyze twice with the same integration time to correct for temperature and salinity dependence and charging of the electric double layer. The coulometer cell used in this method is characterized in that it consists of an elongate, central measuring cell, both ends of which are directly connected to each elongate auxiliary cell, and that each of the measuring cell and the auxiliary cells is provided with an anode and a cathode in the form of electrically conductive wires, which extend parallel to each other in the longitudinal direction of the respective cell elements.
Såsom en specifik utföringsform av uppfinningen beskrivas nedan bestämning av halten löst oxygengas i havsvatten, men uppfinningen är iioke begränsad därtill utan kan användas även för bestämning av andra i vatten lösta, reaktiva gaser, såsom svavelväte och svaveldioxid, samt joner, såsom Järn- och manganjoner. etc. I varje specifikt fall väljes elektrodmaterialen och den pålagda spänningen på sådant sätt, att den komponent som skall analyseras undergår en bestämd elektrodreaktion, vilken skall vara den dominerande reaktionen vid elektroden ifråga.As a specific embodiment of the invention, the determination of the content of dissolved oxygen gas in seawater is described below, but the invention is not limited thereto but can also be used for the determination of other reactive gases dissolved in water, such as hydrogen sulfide and sulfur dioxide, and ions, such as iron and manganese ions. . etc. In each specific case, the electrode materials and the applied voltage are selected in such a way that the component to be analyzed undergoes a certain electrode reaction, which is to be the dominant reaction at the electrode in question.
Principen vid bestämning av oxygen i havsvatten bygger pa att 1 havsvatten reduktion av oxygen är den elektrodreaktion av kvantitativ betydelse som har lägst aktiveringspotential vid en platinakatod. Med lämpligt vald anod och cellspänning går väsentligen all ström genom cellen via reduktion av oxygen och begränsas endast av tillgången på oxygen för katodreaktionen. I en avgränsad volym blir antalet elektroner som totalt kan passera genom cellen kvantitativt bestämt av mängden löst oxygengas i volymen enligt Faraday's lag.The principle in determining oxygen in seawater is based on the fact that 1 seawater reduction of oxygen is the electrode reaction of quantitative significance that has the lowest activation potential at a platinum cathode. With the appropriately selected anode and cell voltage, substantially all current passes through the cell via reduction of oxygen and is limited only by the availability of oxygen for the cathode reaction. In a limited volume, the number of electrons that can pass through the cell in total is quantitatively determined by the amount of dissolved oxygen gas in the volume according to Faraday's law.
Den dominerande katodreaktionen är följande: 02+2H20+4e'--) ÅIOH' 7710308-3 5 Såsom anod användes lämpligen en försilvrad platinatråd, varvid anodreaktionen är följande: Ag + Cl'----+-Ag Cl + e' Elektrolyscellens dimensioner bestämmes bland annat av att elek- trolystiden skall vara rimlig (normalt högst 15 minuter) och av att strömmen genom cellen skall vara mätbar med rimlig precision och enkel- het. Dessa villkor leder till en mycket lång och smal cell i form av ett rör med elektroderna sträckta axiellt. Såsom exempel på lämpliga celldi- mensioner kan följande anges: diameter 0,3-0,4 mm; längd 100-200 mm.The predominant cathode reaction is as follows: O 2 + 2H 2 O + 4e '-) ÅIOH' 7710308-3 As the anode, a silver plated platinum wire is suitably used, the anode reaction being as follows: Ag + Cl '---- + - Ag Cl + e' dimensions are determined, among other things, by the fact that the electrolytic time must be reasonable (normally not more than 15 minutes) and by the current through the cell being measurable with reasonable precision and simplicity. These conditions lead to a very long and narrow cell in the form of a tube with the electrodes stretched axially. Examples of suitable cell dimensions are the following: diameter 0.3-0.4 mm; length 100-200 mm.
Att mekaniskt tillsluta och öppna en så liten volym med precision är vanskligt, speciellt som den volym som befinner sig mellan cellen och den omgivande vätskan bör vara av samma storleksordning som cellvolymen för att underlätta genomsköljningen mellan mätningarna.Mechanically closing and opening such a small volume with precision is difficult, especially as the volume between the cell and the surrounding fluid should be of the same order of magnitude as the cell volume to facilitate flushing between measurements.
Den lösning som valts enligt uppfinningen är att låta mätcellen vara öppen i båda ändar men ansluten till identiska elektrolysceller (hjälpceller), vilka inkopplas samtidigt som mätcellen. Detta betyder, att oxygenkoncentrationen i de angränsande hjälpoellerna under hela elektrolyseringen väsentligen är densamma som i mätcellen, varför det icke sker någon diffusion av oxygen in i mätvolymen. Vätskepelaren genom hjälpceller och mätcell hålles under mätningen stilla genom att den an- slutna pumpen icke tillåter någon genomströmning. Små vätskerörelser genom måttligt läckage eller på grund av temperaturutvidgning påverkar inte mätresultatet, eftersom den vätska som kommer in i cellen har samma oxygenkoncentration som den vätska den arsätter. Fördelen med konstruk- tionen enligt uppfinningen är att mätvolymen är väldefinierad genom att longitudinell advektion och diffusion av oxygen elimineras.The solution chosen according to the invention is to leave the measuring cell open at both ends but connected to identical electrolytic cells (auxiliary cells), which are connected at the same time as the measuring cell. This means that the oxygen concentration in the adjacent auxiliary pools during the entire electrolysis is substantially the same as in the measuring cell, so that there is no diffusion of oxygen into the measuring volume. The liquid column through auxiliary cells and measuring cell is kept still during the measurement because the connected pump does not allow any flow. Small fluid movements due to moderate leakage or due to temperature expansion do not affect the measurement result, because the fluid that enters the cell has the same oxygen concentration as the fluid it replaces. The advantage of the construction according to the invention is that the measuring volume is well defined by eliminating longitudinal advection and diffusion of oxygen.
Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. 1 visar coulometercellens principiella uppbyggnad, fig. 2 och 3 visar sträckningen av elektrodtràdarna, och fig. 4 illustrerar hopkopplingen av en mätcell med en hjälpcell.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows the principal structure of the coulometer cell, Figs. 2 and 3 show the stretching of the electrode wires, and Fig. 4 illustrates the interconnection of a measuring cell with an auxiliary cell.
Cellens principiella konstruktion framgår av fig. l. Cellen är uppbyggd av en central mätcell l och tva hJälpceller 2 på ömse sidor om mätcellen. Såväl mätcellen som hjälpcellerna består av öppna rörsegment (kapillärrör), vilka är hopkopplade med varandra. Kapillärrören utgöres vanligen av glasrör, t.ex. av Pyrex-glas. Om mätcellen har en längd av 100 mm, så kan vardera hjälpcellen t.ex. ha en längd av 50 mm. Hjälp- cellerna 2 är i sin tur anslutna till yttre rörsegment 3. Det i insugnings- änden belägna rörsegmentet 3 är förbundet med ett partikelfilter 4, even- tuellt via en plastslang. Det i andra änden belägna rörsegmentet 3 är . ?71030ö~3 4 via en plastslang förbundet med en pump 5, företrädesvis en peristaltisk pump.The basic construction of the cell is shown in Fig. 1. The cell is made up of a central measuring cell 1 and two auxiliary cells 2 on either side of the measuring cell. Both the measuring cell and the auxiliary cells consist of open tube segments (capillary tubes), which are interconnected. The capillary tubes are usually glass tubes, e.g. of Pyrex glass. If the measuring cell has a length of 100 mm, then each auxiliary cell can e.g. have a length of 50 mm. The auxiliary cells 2 are in turn connected to outer pipe segment 3. The pipe segment 3 located at the suction end is connected to a particle filter 4, possibly via a plastic hose. The pipe segment 3 located at the other end is. Via a plastic hose connected to a pump 5, preferably a peristaltic pump.
I fig. 2 och 5 visas hur trådformiga elektroder 6 är anordnade i längdriktningen av en mätoell eller hjälpcell och vid kapillärrörets ändar är belägna i uppslipade spår 7 mellan kapillärrörets inneryta och dess ytteryta. __ Vid oxygenbestämning utgöres katoden av en fin platinatråd, och I anoden utgöres av en likadan platinatràd belagd med ett silverskikt. Om kapillärrörets innerdiameter är t.ex. 0,4 mm, kan platinatrådarna ha en diameter av 0,05 mm. Silverskiktet på anoden kan ha en tjocklek av 0,01 mm.Figs. 2 and 5 show how wire-shaped electrodes 6 are arranged in the longitudinal direction of a measuring cell or auxiliary cell and at the ends of the capillary tube are located in ground grooves 7 between the inner surface of the capillary tube and its outer surface. In the determination of oxygen, the cathode consists of a fine platinum wire, and in the anode it consists of a similar platinum wire coated with a silver layer. If the inner diameter of the capillary tube is e.g. 0.4 mm, the platinum wires can have a diameter of 0.05 mm. The silver layer on the anode can have a thickness of 0.01 mm.
Trådarna anbringas på följande sätt. Varje tråd föres genom ka- pillärröret, ena trådänden vikes över rörets ena kortände 1 det uppslipade spåret, varefter änden fästes på rörets utsida, t.ex. medelst lim och krympslang 8 (se fig. 4). Tråden spännes för hand längs rörets insida, och den andra trådänden fästes på samma sätt som den första änden. De båda trådarna i varje kapillärrör anbringas diametralt motstående.The threads are applied in the following way. Each wire is passed through the capillary tube, one end of the wire is folded over one short end of the tube in the ground groove, after which the end is attached to the outside of the tube, e.g. by means of glue and shrink tubing 8 (see fig. 4). The wire is clamped by hand along the inside of the tube, and the second wire end is attached in the same way as the first end. The two threads in each capillary tube are applied diametrically opposite.
Fig. 4 illustrerar hopfogningen av en mätcell 1 och en hjälpcell 2. Hjälpcellen vrides 90° i förhållande till mätcellen så att elektroder- na 6 från de båda cellerna icke kommer 1 kontakt med varandra. Litet silikongummi anbringas på rörsegmentens ändar, varpå ändarna pressas mot varandra och krympslang 9 anbringas för fasthàllning. Varje hjälpcell 2 hopfogas med ett yttersegment 3 på samma sätt.Fig. 4 illustrates the joining of a measuring cell 1 and an auxiliary cell 2. The auxiliary cell is rotated 90 ° relative to the measuring cell so that the electrodes 6 from the two cells do not come into contact with each other. A small silicone rubber is applied to the ends of the pipe segments, whereupon the ends are pressed against each other and shrink tubing 9 is applied for holding. Each auxiliary cell 2 is joined to an outer segment 3 in the same way.
De båda ändarna av varje elektrodtråd 6 anslutes på något lämpligt vi sätt till en kopplingstråd. De olika kopplingstrådarna sammanföres 1 en , skärmad kabel. De båda hjälpcellerna hopkopplas elektriskt. Den samman- byggda cellen anbringas i ett plexiglashölje, och alla skarvar och löd- ningar ingjutes i lim, t.ex. av epoxityp.The two ends of each electrode wire 6 are connected in some suitable manner to a connecting wire. The various connecting wires are joined into one shielded cable. The two auxiliary cells are electrically connected. The assembled cell is placed in a plexiglass housing, and all joints and solders are cast in glue, e.g. of epoxy type.
Före mätning insuges vatten i mätcellen medelst pumpen 5. Härvid regleras genomströmningshastigheten på sådant sätt, att undertrycket i mätcellen icke blir så stort att bildning av gasblåsor riskeras. Vidare måste genomsköljning ske under tillräcklig tid för att hela vätskevolymen i mätcellen (alltså även vätskan närmast cellväggen) skall bytas ut mot ny provvätska. Efter det att pumpen stoppats, kan elektrolysen påbörjas.Before measuring, water is sucked into the measuring cell by means of the pump 5. In this case, the flow rate is regulated in such a way that the negative pressure in the measuring cell does not become so great that the formation of gas bubbles is risked. Furthermore, rinsing must take place for a sufficient time for the entire volume of liquid in the measuring cell (ie also the liquid closest to the cell wall) to be replaced with new sample liquid. After stopping the pump, electrolysis can begin.
Det är viktigt att den pålagda spänningen hålles konstant under hela elektrolystiden, och detta kan åstadkommas med hjälp av två opera- tionsförstärkare, en för mätcellen och en för de båda hjälpcellerna.It is important that the applied voltage is kept constant throughout the electrolysis time, and this can be achieved by means of two operational amplifiers, one for the measuring cell and one for the two auxiliary cells.
Referensspänningen fås via en spänningsdelare från den stabiliserade matningsspänningen. Under elektrolysen kommer oxygenkoncentrationen i hjälpcellerna att i varje ögonblick vara lika stor som oxygenkoncentra- 7710308-3 tionen 1 mätcellen.The reference voltage is obtained via a voltage divider from the stabilized supply voltage. During the electrolysis, the oxygen concentration in the auxiliary cells will at any moment be equal to the oxygen concentration in the measuring cell.
Vid tiden t = 0 lägges en konstant spänning över elektroderna.At time t = 0, a constant voltage is applied across the electrodes.
Efter tiden t har elektricitetsmängden Q' passerat genom cellen. Denna elektricitetsmängd kan delas upp i följande komponenter: 1. Den faradayska elektricitetsmängd, Q'F, som är kopplad till bruttoreaktionen 02 + 2H2O + 4 e'--»Ä OH". 2. Elektrioitetsmängden Q'S som ges av sparmängder av ämnen vilka reagerar vid lägre eller samma överpotential som oxygen.After time t, the amount of electricity Q 'has passed through the cell. This quantity of electricity can be divided into the following components: 1. The Faraday quantity of electricity, Q'F, which is linked to the gross reaction 02 + 2H2O + 4 e '- »Ä OH" 2. The quantity of electricity Q'S given by the saving quantities of substances which react at lower or the same overpotential as oxygen.
I havsvatten är de kvantitativt dominerande reaktionerna sannolikt följande: Cu 2+ + 2 e'--»Cu se of" + H20 + 2 e'_->se o 2' + 2 oH' Bi Cl¿' + 3 e'--+ Bi + 4 Cl' 5. Lángsamma reaktioner, med aktiveringspotential högre än den använda cellspänningen, ger en elektricitetsmängd Q'o. 4. Den elektricitetsmängd som behövs för att bygga upp det elek- triska dubbelskiktet vid arbetselektroden, Q'D.In seawater the quantitatively dominant reactions are likely to be as follows: Cu 2+ + 2 e '- »Cu se of" + H 2 O + 2 e' _-> se o 2 '+ 2 oH' Bi Cl¿ '+ 3 e'- - + Bi + 4 Cl '5. Slow reactions, with activation potential higher than the cell voltage used, give an amount of electricity Q'o 4. The amount of electricity needed to build up the electric double layer at the working electrode, Q'D.
Den ström som är associerad med Q'F, Q'S och Q'D avtar exponentiellt med tiden, varför elektricitetsmängderna gär mot konstanta värden QF, QS och QD då t går mot oändlighet. Reaktionerna som ger upphov till Qé är däremot långsamma, och koncentrationsändringen av de reagerande ämnena kan försummas. Approximativt gäller: där t 6% N "FÄÖJV " 'VF ___.. ,V .________ , e av 'FF -èqš F[qëu2f7+2¿§eo42j+...}v - _,L§__ çå -9 3 öt ffs t Q' C A E' ""'" _ö__ g_a__.e f» a »G frn 'ÅKQ t F = Avogadros tal V = cellvolymen A = arbetselektrodens area molariteten för X elektrodpotentialen relativt elektrokapillärmaximum s ä H || 771 OB-Oö -3 6 Om den totala integrationstiden T är stor Jämfört med'ÛF,'fS och TB gäller följande: T Q = j 1 de = QF + QS + QD + T Ko o Här är QF det mått på oxygenkonoentrationen som mätningen avser att be- stämma. QD och TKb är sannolikt salt- och temperaturberoende samt propor- tionella mot den effektiva elektrodarean. Enligt uppfinningen bestämmas dessa termer genom att man på samma prov gör ytterligare en elektrolyse- ring med samma integrationstid. Elektricitetsmängden blir: Q* = Qd + T Ko Härav följer: Q-Q*=QF+QS Storleken av QS beror på halten av de ämnen som kan reagera vid arbets- elektroden. Följande förhållande gäller: få Q ¿5u2':7+ [šeofj + QF 1527 För oxygenmättat havsvatten är detta förhållande =:l0'4; vidare är koncen- trationerna av Jonslagen proportionella mot saliniteten S.The current associated with Q'F, Q'S and Q'D decreases exponentially with time, so the amounts of electricity go towards constant values QF, QS and QD as t goes towards infinity. The reactions that give rise to Qé, on the other hand, are slow, and the change in concentration of the reactants can be neglected. Approximate applies: where t 6% N "FÄÖJV" 'VF ___ .., V .________, e of' FF -èqš F [qëu2f7 + 2¿§eo42j + ...} v - _, L§__ çå -9 3 öt ffs t Q 'CAE' "" '"_ö__ g_a __. ef» a »G frn' ÅKQ t F = Avogadro's number V = cell volume A = working electrode area molarity for X electrode potential relative to electrocapillary maximum s ä H || 771 OB-Oö - 3 6 If the total integration time T is large Compared with'ÛF, 'fS and TB the following applies: TQ = j 1 de = QF + QS + QD + T Ko o Here, QF is the measure of the oxygen concentration that the measurement intends to determine QD and TKb are likely to be salt and temperature dependent and proportional to the effective electrode area.According to the invention, these terms are determined by performing an additional electrolysis on the same sample with the same integration time. It follows: QQ * = QF + QS The size of QS depends on the content of the substances that can react at the working electrode. saturated seawater, this ratio is =: l0'4; furthermore, the concentrations of Jonslagen are proportional to the salinity S.
Med hjälp av den dubbla integreringen får man en kalibreringsekva- tion med följande utseende: AQ=Q-Q*=KEQ7+I Denna ekvation är utan temperaturberoende, och K>>k.Using the double integration, you get a calibration equation with the following appearance: AQ = Q-Q * = KEQ7 + I This equation is without temperature dependence, and K >> k.
Integreringen tillgår på följande sätt.The integration is available as follows.
Mätoellens anod är ansluten till en operationsförstärkare, som fungerar som ström-spänningsomvandlare och är försedd med en booster- -förstärkare för att den strömstöt som går genom cellen och ström-spän- ningsomvandlaren initialt icke skall påverka omvandlarens ingàngsparamet- rar. Spänningen omvandlas med en V/F-omvandlare till ett pulståg med spän- ningsproportionell frekvens, vilken räknas 1 en upp/ner-räknare. Vid den första integreringen räknas frekvensen upp, vid andra ner från det första värdet. _ Vid bestämning av oxygen 1 havsvatten uppnår man med förfarandet enligt uppfinningen minst lika stor noggrannhet som vid konventionell Winklertitrering.The anode of the measuring cell is connected to an operational amplifier, which acts as a current-voltage converter and is equipped with a booster amplifier so that the current surge passing through the cell and the current-voltage converter does not initially affect the input parameters of the converter. The voltage is converted with a V / F converter into a pulse train with a voltage proportional frequency, which is counted in an up / down counter. At the first integration, the frequency is counted up, at others down from the first value. When determining oxygen in seawater, the method according to the invention achieves at least as great accuracy as with conventional Winkler titration.
Claims (3)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7710308A SE407983B (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE |
| DE19782857029 DE2857029A1 (en) | 1977-09-14 | 1978-09-14 | A PROCESS AND A MEASURING CELL FOR THE COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A COMPONENT DISSOLVED IN WATER |
| PCT/SE1978/000043 WO1979000146A1 (en) | 1977-09-14 | 1978-09-14 | A process and a measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water |
| GB7911769A GB2023842B (en) | 1977-09-14 | 1978-09-14 | Process and measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water |
| EP78900118A EP0006910A1 (en) | 1977-09-14 | 1979-03-27 | A process and a measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water |
| FR8001480A FR2455280A1 (en) | 1977-09-14 | 1980-01-21 | METHOD FOR COLORALLY DETERMINING THE CONTENT OF A COMPOUND IN AQUEOUS SOLUTION |
| SG589/82A SG58982G (en) | 1977-09-14 | 1982-11-17 | A process and a measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water |
| HK281/84A HK28184A (en) | 1977-09-14 | 1984-03-29 | A process and a measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7710308A SE407983B (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7710308L SE7710308L (en) | 1979-03-15 |
| SE407983B true SE407983B (en) | 1979-04-30 |
Family
ID=20332262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7710308A SE407983B (en) | 1977-09-14 | 1977-09-14 | PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0006910A1 (en) |
| FR (1) | FR2455280A1 (en) |
| GB (1) | GB2023842B (en) |
| HK (1) | HK28184A (en) |
| SE (1) | SE407983B (en) |
| SG (1) | SG58982G (en) |
| WO (1) | WO1979000146A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2719679B2 (en) * | 1992-06-06 | 1998-02-25 | 呉羽化学工業株式会社 | Novel azole derivative, method for producing the same, and antifungal agent and anti-aromatase agent containing the derivative |
| GB9323062D0 (en) * | 1993-11-09 | 1994-01-05 | Wallace & Tiernan Ltd | Coulometric analyser |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE317826B (en) * | 1964-11-10 | 1969-11-24 | Jungner Instrument Ab | |
| JPS4983495A (en) * | 1972-12-14 | 1974-08-10 |
-
1977
- 1977-09-14 SE SE7710308A patent/SE407983B/en unknown
-
1978
- 1978-09-14 WO PCT/SE1978/000043 patent/WO1979000146A1/en unknown
- 1978-09-14 GB GB7911769A patent/GB2023842B/en not_active Expired
-
1979
- 1979-03-27 EP EP78900118A patent/EP0006910A1/en not_active Withdrawn
-
1980
- 1980-01-21 FR FR8001480A patent/FR2455280A1/en not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-11-17 SG SG589/82A patent/SG58982G/en unknown
-
1984
- 1984-03-29 HK HK281/84A patent/HK28184A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2023842B (en) | 1982-05-19 |
| GB2023842A (en) | 1980-01-03 |
| WO1979000146A1 (en) | 1979-03-22 |
| HK28184A (en) | 1984-04-06 |
| FR2455280A1 (en) | 1980-11-21 |
| SG58982G (en) | 1984-07-27 |
| SE7710308L (en) | 1979-03-15 |
| EP0006910A1 (en) | 1980-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kolthoff et al. | The Fundamental Principles and Applications of Electrolysis with the Dropping Mercury Electrode and Heyrovský's Polarographic Method of Chemical Analysis. | |
| DE202016100390U1 (en) | A portable device for the rapid detection of ions of heavy metals | |
| Kolthoff et al. | Amperometric (Polarometric) Titrations. I. The amperometric titration of lead with dichromate or chromate | |
| GB1120364A (en) | Detection method and apparatus for chromatography | |
| Whitnack et al. | Application of anodic-stripping voltammetry to the determination of some trace elements in sea water | |
| Blaedel et al. | Study of the steady-state current at tubular electrodes in the micromolar concentration region | |
| DE102011113941B4 (en) | Electrochemical electrode | |
| US3424664A (en) | Ph electrode | |
| SE407983B (en) | PROCEDURE FOR COULOMETRIC DETERMINATION OF THE CONTENT OF A WATER-DISCONNECTED COMPONENT AND CELL FOR IMPLEMENTATION OF THE PROCEDURE | |
| US4661210A (en) | Method and apparatus for electrochemical analysis of solutions | |
| Barradas et al. | Accurate surface tension and charge determinations from polarographic drop-times | |
| Huiliang et al. | Flow potentiometric and constant-current stripping analysis for mercury (II) with gold, platinum and carbon fibre working electrodes: Application to the Analysis of Tap Water | |
| Eckfeldt et al. | Dissolved Oxygen Measurement by Constant-Potential Derivative Coulometry. | |
| US3523872A (en) | Gas analysis | |
| US4211615A (en) | Process and a measuring cell for the coulometric determination of the content of a component dissolved in water | |
| Zutshi | Introduction to polarography and allied techniques | |
| Yeck et al. | Improvements in Potentiometric Titration of Chlorides | |
| Trojanek et al. | Flow-through coulometric stripping analysis and the determination of manganese by cathodic stripping voltammetry | |
| DE1091776B (en) | Process for the continuous polarographic measurement of the concentration of sulfur dioxide in gases and liquids and equipment for the implementation of the process | |
| Cukrowski et al. | Subtractive anodic stripping voltammetry at a blocked set of electrodes | |
| Caja et al. | Characteristics of thin-layer cells with Nafion separators | |
| Lundquist et al. | Determination of phosphate by cathodic stripping chronopotentiometry at a copper electrode | |
| Jennings et al. | Use of vitreous carbon as a working electrode for a coulometric redox titration | |
| Pita | Potentiometric determination of carbon dioxide partial pressure and pH in ultramicro volumes of biological fluids | |
| Yarnitzky | Second‐generation automated voltammetric cell |