SU991278A2 - Способ пол рографического анализа и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрохимическим методам анализа и может быть использовано в пол рографическом приборостроении. По основному айт. св. If 920500 известен способ пол рографического анализа, заключающийс  в том, что при наложении на  чейку с ртутно-ка пельным электродом посто нного (мед ленно измен ющегос ) пол ризующего напр жени  из общего тока  чейки, после предварительного стробировани  путем избирательной фильтрации выдел ют переменную составл ющую с частотой, равной или кратной частот . изменени  площади ртутного электрод а затем провод т фазовое отделение фарадеевской части тока от емкост ,ной с ее последующей регистрацией Устройство дл  реализации указан ногб способа состоит из источника . пол ризующего напр жени , потенциостата , электролитической  чейки с ртутно-капельным электродом, избирательного усилител , синхронного детектора , регистратора частоты капани , устройства сброса капли, умножител  частоты, регулируемого фазовращател  , временного селектора и устройства формировани  строб-импульсов , при этом последовательно соединенные избирательный усилитель и синх ронный детектор включены между выходом  чейки и входом регистратора, а последовательно соединенные умножитель и фазовращатель включены между выходом генератора и вторь1М входом синхронного детектора, между электролитической  чейкой и входом избирательного усилител  включен временной селектор, а между выходом умножител  частоты и вторым входом временного селектора - устройство формировани  строб-импульсов. Дл  оптимального фазового выделени  фарадеевской составл ющей тока от емкостной фаза опорного сигнала, поступающего с регулируемого фазовра щател  на синхронный детектор, должна быть выбрана равной 90 по отношению к емкостной составл ющей и сов падать с фазой фарадеевского тока Дл  этого выбирают оптимальное врем  стробировани  тока  чейкиГт, Недостатком такого способа и соответствующего ему устройства  вл етс  трудность разделени  синхронным детектором фарадеевской и емкостной составл ющих тока  чейки при низких концентраци х депол ризатора, так как в этом случае емкостной ток существенно превосходит фарадеевский и малейша  нестабильность фазы емкостного сигнала приведет к большой ошибке измерени . Этот недостаток сн жает точность и чувствительность ана

лиза.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности анализа .

Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу пол рографического анализа до выделени  переменной составл ющей провод т вычитание-емкостного тока из общего тока  чейки.

При этом в устройство дл  пол рографического анализа дополнительно введены два .усилител , два®вычитающих устройства, устройство формировани  степенных функций, временной селектор, генератор пилообразного напр жени  и усредн ющее устройство , при этом к выходу синхронного детектора подключены последовательно соединенные первый усилитель , первое вычитающее устройство, второй усилитель, устройство формировани  степенных функций и временной селектор, выход которого подключен , к второму входу второго вычитающего устройства, включенного между временным селектором известной схемы и избирательным усилителем, а второй вход - к устройству формировани  строб-импульсов, причем между вторым входом первого вычитающего устройства и  чейкой включено усредн ющее устройство, а между вторым входом устройства формировани  стеШвнных функций и устройством сброса капли включен генератор пилообразно . го напр жени .

На фиг. 1 показаны сигналы фарадеевского 1ф и емкостнрго I с токов

пол ризующегос  напр жени , потенциостат 2, электролитическую  чейку 3 с ртутно-капельным электродом, избирательный усилитель , 4, синхронный детектор 5, регистратор 6, генератор 7 частоты капани , устройство 8 сброса капли, умножитель 9 частоты, регулируемый фазовращатель 10, временный селектор П формирсватспь

12 строб-импульсов, усредн ющее уст- |ройство 13, вычитаюшее устройство 14, временный селектор If, устройство 1б формировани  степенных функций, усилитель 17, вычитающее устройство

18, усилитель 19 и генератор 20 пилообразного напр жени  с

Источник 1 через потенциостат 2 подает на рабочий электрод  чейки 3 медленно измен ю-щеес  по линейному (ступенчатому)закону или посто нное пол ризующее напр жение, Потенциостат 2 поддерживает на  чейке 3 напр жение, в точности равное напр жению источника .1. Сигнал, пропорциональный общему току  чейки 3, через временный селектор 11 поступает на первый вход вычитающего устройства 14, Временный селектор 11 осуществл ет стробиррвание тока чейки , т.е. он пропускает сигнал через определенное врем  t после начала формировани  поверхности капли (фиг. laj Си-гнал с вь1хода вычитающего устрой- . ства 14 поступает на вход избирательного усилител  4, а с его выхода усиленна  гармоническа  составл юща  тока  чейки поступает на сигнальный вход синхронного детектора ртутно-капельного электрода (график а), сигналы на выходе устройст- . ва формировани  степенных функций (график б) и сигналы на выходе второго вычитающего устройства (график в)J на фиг. 2 - блок-схема устройства; Вычитание емкостного тока из общего тока  чей.ки, представл ющего сумму фарадеевского 1ф и емкостного i.j, (токов фиг. 16) приводит к увеличению чувствительности и точности анализа, так как в этом случае значительно увеличиваетс  отношение фарадеевского тока к емкостному, что обеспечивает лучшие услови  фазового разделени  составл ющих тока  чейки . Устройство содержит источник 1 посто нного (медленно измен ющегос ) 5, который осуществл ет фазовое отделение фарадеевской состаап ющей. I Посто нное. Напр жение с выхода дете тора 5i пропорциональное амплитуде гармонической составл кщёй фарадеев ского тока, поступает на регистратор 6, в качестве которого может быть самописец, и на вход усилител  19. Цепь, состо ща  из последовательно соединенных усилител  19f вы читающего устройства 18, усилител  17, устройства 1б формировани  степенных функций и временного селекто ра 15, а также генератора 20 пилообразного напр жени  и усредн ющего устройства 13 служит дл  формировани  сигнала емкостного тока, ко торый вычитаетс  в устройстве И из общеготока  чейки,3. Сигнал с выхода усилител  19 поступает rta первый вход вычитающего -устройства 18, на другой вход котор го поступает сигнал с выхода усредн ющего устройства 13 Сигнал с выхода вычитающегоустройства 18 пост пает через усилитель 17 напервый вход устройства 16 формировани  сте пенных функций. На выходе усилител  17 имеем: Т,,.т. -r-v) К A4:4Bi- )d-t-K JK,- ДС . где фарадеевский ток 1 обратимых реакций)} В€ - емкостной TOKj А, В коэффициенты пропорционал ности период капани , коэффициенты усилени  уси лителей 17 и 1У. Из этого выражени  сидно что при m-vi получим на выходе усилител  17 . На вхорой вход устройства формировани  степенных функций 16 поступает сигнал, пропорциональный времени , прошедшему с момента отрыва предыдущей капли, с выхода генерато ра 20 пилообразного напр жени . Вы-. ходной сигнал с устройства 16 формировани  степенных функций вида через временный селектор 15, который пропускает сигнал в интервале {t гТ5, подаетс  на второй вход вычитающего устройства И, где вычитаетс  из общего тока - чейки и на 78$ вход избирательного усилител  k подаетс  сигнал с существенным подавлением ёмкостного тока. Генератор 7 задает частоту капани  ртути в  чейке 3 и запускает генератор 20 пилообразного напр жени  через устройс-тво 8 сброса капли. Одновременно сигнал с выхода генератора 7 подаетс  на умножитель 9 частоты дл  формировани , опорного напр жени  нужной частоты и фазы, которое с выхода умножител  9 частоты через регулируемый фазрвращатель 10 подаетс  на второй вход синхронного детектора 5 и одновременно подаетс  на формирователь 12-сугроб-импульсов . Строб-импульсы с выхода формировател  1 подаютс  на временные селекторы 11, 15 и открывают их спуст  определенное врем  t после начала каждой капли. Коэффициент умножени  умножител  9 частоты может быть 2, 3 и т.д., в зависимости от номера высшей гармоники, подлежащей выделению и регистрации. При работе на основной частоте умножение -не требуетс , умножитель 9 отключаетс  и сигнал с генератора 7 поступает непосредственно на фазовращатель 10 и формирователь 12. Дл  выделени  фарадеевской составл ющей тока  чейки разность фаз между емкостной составл ющей и опорным напр жением должна быть установлена равной 90. . Предлагаемый способ и устройство дл  его .осуществлени  позвол ют также регистрировать емкостную составл ющую тока  чейки при наличии фарадеевской . Дл  этого Тцостаточно изме- ) нить коэффициент усилени  усилителей 17 и 15 изменить показатель степени устройства 1б формировани  степенных функций и выбрать фазу опорного напр жени , равной 90 по отношению к фарадеевскому току. Предлагаемый способ пол рографического анализа и устройство дл  его осуществлени  в совокупности с овновHbtM изобретением могут быть легко реализованы в виде самосто тельного рибора или в аиде приставки к любой одели широко примен ющихс  посто ннотоковых пол рографов. Повышение точности и 4yBqTBHTenb- . ности анализа при использовании данного изобретени  должно дать значительный экономический эффект. формула изобретени  1.Способ пол рографического анализа по авт. ев, № 920500, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и чувствительности анализа, до выделени  переменной составл ющей провод т вычитание емкостного тока из общего тока  чейки. 2,Устройство дл  пол рографического анализа, отли чающеес  тщ, что в него дополнительно введены два усилител , два вычитающих устройства, устройство формировани  степенных функций, временной селектор, генератор пилообразного напр жени  и усредн ющее устройство, при этом к выходу синхронного детектора подключены последовательно соединенные первый усилитель, первое вы 9 88 читающее устройство, второй усилитель, устройство формировани  степенных функций и временной ,селектор, выход которого подключен к второму(входу второго вычитающего устройства, включенного между временным селектором известной схемы и избирательным усилителем , г второй вход - к устройству формировани  строб-импульсов, причем между вторым входом первого вычитающего устройства и  чейкой включено усредн ющее устройство, а между вторым входом устройства формировани  степенных функций и устройством сброса капли включен генератор пилообразного напр жени . Источники информации, прин ть1е во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N920500, кл. G .01 N , 1978.

cpu&.l

Claims (2)

1. формула изобретения

   1. Способ полярографического лиза по авт. св. № 920500, о т чающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, до выделения переменной составляющей проводят вычитание емкостного тока из общего тока ячейки.
2. 2. Устройство для полярографического анализа, отличающееся те^, что в него дополнительно введены два усилителя, два вычитающих устройства, устройство формирования степенных функций, временной селектор, генератор пилообразного напряжения и усредняющее устройство, при этом к выходу синхронного детектора подключены последовательно соединенные первый усилитель, первое вы- анал и10

   991278 8 читающее устройство, второй усилитель, устройство формирования степенных функций и временной .селектор, выход которого подключен к второму<входу' второго вычитающего устройства, включенного между временным селектором известной схемы и избирательным усилителем, г второй вход - к устройству формирования строб-импульсов, причем между вторым входом первого вычитающего устройства и ячейкой включено усредняющее устройство, а между вторым входом устройства формирования степенных функций и устройством сброса капли включен генератор пилообразного напряжения.