SU572699A1 - Устройство дл кулонометрического титровани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области химического анализа и может быть использовано дл  автоматизации кулонометрических исследований .

Известно устройство дл  кулонометрического титровани , содержащее кулонометрическую  чейку, соединенную с измерительной целью, состо щую из усилителей и фильтра низкой частоты, а также генераторные цепи и электроды 1.

Однако из-за гальванической св зи между измерительными и генераторными электродами кулонометрической  чейки возникает погрешность титровани .

Известно устройство дл  кулонометрического титровани , содержащее титрационную  чейку, измерительные электроды которой соединены с / С-фильтром и усилителем, усилитель сравнени , усилитель мощности соединений с генераторными электродами, в котором применен несимметричный усилитель с плавающим входом, измерительные и генераторные цепи раздел ютс  по посто нному току

2.

Однако такое устройство чувствительно к наводкам, что снижает точность измерени .

Дл  повышени  точности измерени  в предлагаемом устройстве на выходе усилител  мощности включены оптоэлектронные  чейки, соединенные с генераторными электродами и

источником питани  генераторных электродов. На чертеже показана функциональна  схема предлагаемого устройства дл  кулонометрического титровани .

Устройство состоит из электролитической титрационной  чейки 1, имеющей рабочую полость 2 с раствором электролита, полость 3 вспомогательного электрода с тем же раствором электролита и полость 4 сравнительного

электрода, в котором расположен сравнительный электрод 5. Полость 2 и полость 3, также как и полость 2 и полость 4,соединены через стекл нные фильтры 6 и 7. Перемещивание наход щегос  в рабочей полости 2 раствора

электролита осуществл етс  магнитной мешалкой 8. В титрационной  чейке 1 з становлено две пары электродов - пара титрационных электродов, состо ща  из рабочего электрода 9 и наход щегос  в полости 3 вспомогательного электрода 10, и пара измерительных электродов, состо ща  из наход щегос  в рабочей полости 2 измерительного электрода 11 и наход щегос  в полости 4 сравнительного электрода 5. Сравнительный электрод 5 соединен через резистор 12, который совместно с конденсатором 13 образует Сфильтр дл  подавлени  электрических помех, с входом усилител  14. Измерительный электрод 11 соединен с «земл ной шиной 15,

входной усилитель 14 работает в усилительном режиме, коэффициент усилени  которого определ етс  резисторами 16 и Г/. Выход входного усилител  14 иодключеи через резистор 18 к одному из входов усилител  сравнени  19. На тот вход через резистор 20 подаетс  со скольз щего контакта иотенциометра 21 напр жение смещени . Один конец потепциометра 21 соединен с «землей, а на другой конец 22 подаетс  опорное напр жение и. Второй вход усилител  19 через резистор 23 соединен с «земл ной шиной 15. Усилитель сравнени  19 работает также в усилительном режиме, причем дл  фиксации коэффициента усилени  включен резистор обратной св зи 24. Усиление системы измен етс  при помощи потенциометра 25,  вл ющегос  нагрузкой усилител  сравнени  19. Скольз щий контакт потенциометра 25 подключен через резистор 26 к неинвертирующему входу усилител  мощности 27, работающего в режиме повторител . Выход усилител  27 соединен резистором 28 и через резистор 29 с анодом светодиода оптоэлектронной  чейки 30 и с катодом оптоэлектронной  чейки 31. Концы фоторезисторов оптронов 30 и 31 соединены между собой и подключены к вспомогательному электроду 10 системы титрационных электродов . Другие концы фоторезисторов соединены с включенными последовательно источниками напр жени  32 и 33, средн   точка которых соединена через измерительный резистор 34 с рабочим электродом 9 системы титрационных электродов. Сигнал, получаемый с измерительного резистора 35, подаетс  на регистрирующий прибор (на чертеже пе показан ).

Устройство работает следующим образом.

Разность электродных потенциалов, определ ема  завис щим от концентрации титрана в рабочей полости 2 титрационной  чейки 1 электродным потенциалом измерительного электрода 11 и посто нным электродным потенциалом опорного электрода 5, подаетс  через С-фильтр 12, 13 па вход измерительного усилител  14, имеющего высокое входное сопротивление . В качестве усилител  14 можно примен ть, например, дифференциальный усилитель типа К140УД8, па входе которого включены полевые транзисторы. Ввиду небольшой скорости процессов в титрационпой  чейке 1 можно выбрать посто нную времени / С-фильтра пор дка дес тых долей секунды, чего вполне достаточно дл  подавлени  электрических помех, пе ухудша  динамических качеств измерительной системы. Дл  подавлеПИЯ синфазного компонента помехи один из входов измерительного усилител  14 «заземлен . Отфильтрованное напр жепие между измерительным электродом 11 и сравнительным электродом 5 усиливаетс  измерительным усилителем 14, коэффициент усилени  которого определ етс  соотношением сопротивлени  резисторов 16 и 17 и подаетс  па вход усилител  сравнени  .19. В усилителе 19 происходит сравнивапие выходного напр жени  измерительного усилител  14 с опорным напр жением и, задаваемым при помощи потенциометра 21. При равновесии системы усиленна  усилителем 14 разность электродных потенциалов сравнительного 5 и измерительного 11 электродов равна по абсолютной величине и противоположна по знаку заданному опорному напр жению И. При вводе исследуемого вещества в раствор электролита в рабочей полости 2 титрационной  чейки 1 измен етс  электронный потенциал измерительного электрода 11 и соответственно возникает напр жение разбаланса на входе усилител  сравнени  19. Этот сигнал усиливаетс  усилителем 19, коэффициент усилени  которого определен соотношением сопротивлени  резисторов 23 и 24. При помощи потенциометра 25 можно регулировать усиление и тем самым динамику системы автоматического титровани  в целом. Усилитель мощности 27, работающий в режиме повторител  с коэффициентом усилени  1, служит дл  согласовани  импедансов. Его выходной сигнал управл ет светодиодами оптронов 30 и 31. Передача измерительного сигнала дл  управлени  генераторной цепью, осуществл етс  при помощи оптронов 30 и 31, в которых световые потоки светодиодов управл ют сопротивлени ми включенных в генераторную цепь фоторезисторов, измен   тем самым подход щим образом величину тока титровани , в зависимости от отклонени  электродного потенциала измерительного электрода 11 от заданной конечной точки титровани . Этот же ток титровани  протекает через измерительный резистор 34. По падению напр жени  на измерительном резисторе можно осуществл ть регистрацию и интегрирование тока титровани , в результате чего получаем количество кулонов, проход щих при титровапии через раствор электролита. В ходе работы потенциал измерительного электрода И, определ емый концентрацией титранта, может отклонитьс  относительно конечной точки титровани  в любую сторону, следовательно необходимо , чтобы ток титровани  мог протекать в обоих направлени х. Дл  этого служат два источника напр жени  32 и 33, обеспечивающие необходимое направление тока в зависимости от знака отклонени  измер емого напр жени  в ту или другую сторону, измен   тем самым и концентрацию титранта в ту или другую сторону.

Claims (2)

1.Патент США N« 3779886, кл. 204/105, опубл. 18.12.73.

2.Патент США № 3647668, кл. 204/205, опубл. 07.03.72.

efi/c/n i/fi/faufef

у г /7 Л