SU1718094A2

SU1718094A2 - Высокочастотна электрохимическа чейка

Info

Publication number: SU1718094A2
Application number: SU894747315A
Authority: SU
Inventors: Станислав Поликарпович Новицкий; Анатолий Алексеевич Волошин
Original assignee: Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может быть исполь- совано преимущественно дл изучени свойств электрохимических систем по результатам измерени импеданса (комплексного сопротивлени ) этих систем в широком диапазоне частот. С целью повышени точности и информативности измерений за счет расширени рабочего диапазона частот , чейка снабжена трехслойным контейнером с внутренним электропровод щим слоем. Донна часть контейнера, в которой расположен капилл р, а также слои, примыкающие к электропровод щему слою контейнера, выполнен из электроизолирующего материала, электропровод щий слой контейнера электрически соединен с магнитным экраном путем поджати электропроводного сло фланца к торцу наружной стенки магнитного экрана. 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к электроаналитическому приборостроению и предназначено дл изучени природы электродных процессов импеданс-вольтамперными методами и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. № 1603276.

Известна электрохимическ чейка содержит сосуд, в котором закреплен электро- провод щий стакг.н, внутри которого расположена изолированно от него электрическа измерительна цепь, магнитный экран, внутри которого расположена намотанна на кольцевом магнитопроводе катушка , экран снабжен внешней и внутренней осевыми полост ми, через которые пропущен первый коне, рабочего электрода , электрически соединенный с экраном посредством зажимного контакта, расположенного во внешней осевой полости экрана, измерительна цепь соединена

своим потенциальным входом с электропровод щим стаканом, общей точкой - с магнитным экраном, а токовым входом - с катушкой, второй конец рабочего электрода помещен в электроизол ционный контейнер , имеющий в донной части капилл р, контейнер опираетс на электропровод щую крышку, закрепленную на наружной поврехности электропровод щего стакана и имеющей в донной части осевое отверстие, коаксиально которому на поверхности крышки укреплен вспомогательный электрод .

Однако эта чейка вследствие шунтировани искомого импеданса границы монокристаллический электрод - электролит паразитными распределенными емкост ми между вспомогательным и рабочим электродами , а также между электропровод щей крышкой и рабочим электродом обеспечи00

о

ю

вает недостаточно высокую точность измерений в области высоких частот выше одного МГц и недостаточно высокое значение измер емых импедансов (не более 10 Ом).

Целью изобретени вл етс повыше- ние точности и информативности измерений за счет расширени рабочего диапазона частот.

Цель достигаетс тем, что электрохимическа чейка снабжена трехслойным кон- тейнером с электропровод щим слоем, расположенным между двум сло ми диэлектрика , а электропровод щий слой контейнера электрически соединен с наружной стенкой магнитного экрана.

Такое конструктивное решение обеспечивает исключение вли ни на измер емый импеданс границы рабочий электрод - электролит распределенных паразитных емко- стей между рабочим и вспомогательным электродами, а также между рабочим электродом и электропровод щей крышкой. В следствие этого возрастает точность измерений , расшир етс более чем в три раза диапазон рабочих частот и возрастает на пор док диапазон измер емых импедансов .

На фиг.1 изображена высокочастотна электрохимическа чейка, общий вид; на фиг.2 - место электрического контакта элек- тропровод щгео сло с наружной стенкой магнитного экрана; на фиг.З - эквивалентна схема чейки дл переменного тока и пример ее включени при измерении импеданса рабочего электрода.

Высокочастотна электрохимическа чейка содержит сосуд с электролитом 1, в который погружен вспомогательный электрод , рабочий электродЗ, трехслойный контейнер 4 с электропровод щим слоем 5 и капилл ром 6 в его донной части, электропровод щий стакан 7, измерительную цепь 8, магнитный экран 9, содержащий внутреннюю 10 и внешнюю 11 сообщающиес осевые полости и внутреннюю кольцевую полость 12, расположенную коаксиально к осевой полости 10, зажимной контакт 13, крышку 14, магнитопровод 15 с обмоткой 16,кабель 17 св зи.

Электропровод щий слой 5 контейнера 4 (фиг.2) поджат к торцу наружной стенки магнитного экрана 9 крышкой 14, закрепленной на наружной поверхности электропровод щего стакана 7.

Пример использовани чейки дл из- морени импеданса между ее рабочим и вспомогательным электродами приведен на фиг.З. Гармоническое высокочастотное напр жение Uc( Ok) с частотой at источника

18 высокочастотных гармонических колебаний через кабель 17 св зи, электропровод щие стакан 7 и крышку 14 прикладываетс между вспомогательным 2 и рабочим 3 электродами чейки. Последний из них через зажимной контакт 13 и магнитный экран 9 соединен с общим проводом источника 18 и измерительной цепи 8, содержащей измерительные преобразователи 19 и 20, преобразующие соответственно высокочастотные напр жение Uz( шс)иток lz(wc) в низкочастотные сигналы Uz( S и Ui( Q с частотой Q coc - Ur const. По выходным сигналам Uz( О) и Ui( Q измерительной цепи 8, например, с помощью двухкомпонентно- гофазочувствительногологометра, отсчитывают значени компонентов импеданса Z и ( Шс ) между рабочим и вспомогательным электродами чейки.

Вследствие выполнени контейнера 4 с внутренним электропровод щим слоем 5, электрически соединенным с магнитным экраном 9 паразитные распределенные емкости (фиг.З) между рабочим и вспомогательным электродом, а также между рабочим электродом и электропровод щей крышкой 14 раздел ютс на две группы - емкости Са.5 и CHS соответственно между вспомогательным электродом 2, крышкой 14 и электропровод щим слоем 5; и емкость Cs.3 между электропровод щим слоем 5 и рабочим электродом 3. Электропровод щий слой 5 и рабочий электрод 3 наход тс под одинаковым потенциалом (дл переменной составл ющей он равен нулю), поэтому высокочастотна составл юща тока от источника 18 через паразитную емкость Сб.з не протекает. В то же врем токи, протекающие через паразитные распределенные емкости С 2,5 и CHS, не протекают через рабочий электрод и, следовательно, не внос т искажений в истинное значение z( Шс} тока рабочего электрода.

В сравнении с известной предлагаема высокочастотна электрохимическа чейка позвол ет повысить в три раза точность измерений и расширить в три раза диапазон рабочих частот и на пор док диапазон измер емых импедансов.

Claims

Формула изобретени

Высокочастотна электрохимическа чейка по авт. св. № 1603276, отличающа с тем, что, с целью повышени точности и информативности измерений за счет расширени рабочего диапазона частот , контейнер чейки выполнен трехслойным с внутренним электропровод щим слоем, соединенным с наружной стенкой магнитного экрана.

6

cd

/l

l 608liL

1 гщ

8

Фиг.5

Ur far)

Uz (si)

их (а)