Способ потенциометрического определения рн жидкости с известным температурным градиентом рн

 

Изобретение относится к потенциометрическим методам анализа и может быть использовано в электрохимических исследованиях в химической и др. отраслях промышленности . Измеряют ЭДС с известным значением изопотенциальной точки рНи электродной системы в анализируемой жидкости при двух значениях температур (Ei при ti и Е2 при ta), а искомое значение рН определяют по формуле р Н р Ни - 5.051 {(Е2 - Ei)/(t2 - ti) + 4- Др H/At StJ где ApH/At - температурный градиент рН анализируемой жидкости; St2 - градиент водородной функции при температуре t2. 2 ил. у Ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (11} (si}s 6 01 и 27/416

ГОСУДАРСТВЕ(+1ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКЮ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4777467/25 (22) 08.61.90 (46) 23.07.92. Бюл. hb 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт аналитической техники Научно-прсмзводственного объединения "Аналитприбор" (72) Ю.Г.Меликджанов, В.Д,Мартиросов и

3.Е.Круашвили (56) Мидгли Д„Торренс K. Потенциометрический анализ воды. M.: Мир., 1980, с. 158163, 183-192, Техническое описание 1Е2.840.849 ТО на автоматический анализатор АМА-201М, HAO "Аналитприбор". Тбилиси. (54) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ рН ЖИДКОСТИ С ИЗВЕ. i

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к потенцйометрическим методам анализа рН и ионного состава жидких сред, и может быть использовано при контроле за охраной окружающей среды, в агрохимических исследованиях, в химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является упрощеwe способа при сохранении метрологических характеристик.

На фиг. 1 и 2 приведена схема, поясняющая способ.

8 измерительную ячейку 1, в которую поступает анализируемая вода. помещены электродная система 2 и датчик 3 температуры. Температура в измерительной ячейке

1 может принудительно изменяться с помощью устройства 4 термостатирования.

Информация от электродной системы 2 и

СТНЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ ГРАДИЕНТОМ рН (57) Изобретение относится к потенциометрическим методам анализа и может быть использовано в электрохимических исследованиях в химической и др. отраслях промышленности. Измеряют ЭДС с известным значением изопотенциальной точки рНя электродной системы в анализируемой жидкости при двух значениях температур (Е1 при О и Ez при tz), а искомое значение рН определяют по формуле р Н = p Ни — 5.051 ((Е2 — Е1) (12 — t1) +

+ hp н/Ж $1Д где hpH/ht — температурный градиент рН анализируемой жидкости;

S(z — градиент водородной функции при температуре tz. 2 ил. датчика 3 температуры поступает на согласующие устройства 5 и 6 и через аналогоцифровые преобразователи 7 и 8 попадает на вход микро-ЭВМ 9. Результаты измерения передаются на дисплей 10 и другие устройства. Работой всей системы управляет микро-ЭВМ 9, В соответствии с заданной программой система перйодически переходит из режима измерения в режим калибровки. В этом режиме по управляющему сигналу включается устройство 4 термостатирования, осуществляющее подогрев анализируемой воды в измерительной ячейке 1 от исходной (рабочей) температуры t< до температуры tz. определяемой заданным приращением ht(tz "tt+ Ь|). При этом ЭДС электродной системы изменяется от исходного значения Е1 до нового значения Ez.

После стабилизации температуры в измерительной ячейке (стабилизация фиксируется

1749817 руется по уменьшению производной температуры по времени) микро-ЭВМ фиксирует новое значение ЭДС электродной системы Е2 и температуры t2 и по хранящимся в ОЗУ значениям

Е1, t1 и температурного градиента рН(для воды

= О,015 по уравнению

Е2 — Е1 рН =р Н» — 5,051(. +

t2 t1

+ ЛГ S2) (1) где -Д =- — температурный градиент рН

Д,лн

t анализируемой жидкости;

S — градиент водородной функции при температуре 12, вычисляет значение рН анализируемой жидкости. Это значение рН и измеренное значение Е1 используются в качестве калибровочных данных. По этим значениям вычисляется значение координаты

К» йзопотенциальной точки электродной системй, которое затем хранится в ОЗУ до следующего цикла калибровки, После этого устройствр термостатирования выключается и после стабилизации температуры в измерительной ячейке система переходит в режим измерения. В этом режиме рН анализируемой воды определяется по текущим значениям ЭДС f и температуры в соответствии с известной зависимостью

РН рН» 3 +ат

Схема измерительной ячейки, использованная в канале рН анализатора, работакицего по предлагаемому методу имеет вид, приведенный на фиг. 2.

Схема-содержит бачок 11 с насыщенным раствором KCI, вспомогательный электрод 12, электролитический ключ 13, Измерительную ячейку 14, измерительный электрод 15, датчик 16 температуры (термометр сопротивления), электронагреватель

17, термостат 18, вентиль 19, мешалку 20.

Первоначальное измерение рН контролируемой воды в измерительной ячейке производится при температуре t1, которая стабилизируется за счет протока части контролируемой воды через термостат 18. Для измерения при температуре tz вентиль 19 перекрывает поток воды через термостат 18 и вода в термостате 1$ и в ячейке 14 нагревается до температуры tã. Контроль и регулирование температуры осуществляются с помощью термометра 16 сопротивления и микро-ЭВМ..

Возможны также и другие варианты схемы ячейки, Следует отметйть, что из-четырех.констант, входящих в уравнение (2), именно Е» подвержено наиболее заметйь временному дрейфу и требует периодического уточнения. Для констант So и а обычно используют теоретические значения (S< =

54,2 мВ/рН. а = 0,198 мВ/рН град.)

5 Постоянная рН» остается достаточно стабильной практически в течение всего срока службы стеклянного электрода (около

1 года), ее численные значения в случаях, когда паспортные данные по разбросу от

10 номинального значения не удовлетворяют требуемой точности измерения, определяются в лабораторных значениях перед вводом в эксплуатацию,.Выбор конкретного значения перепада температуры (tz — t1)

15 зависит от требуемой чувствительности и точности измерения и возможностей аналоговой схемы. Так, необходимое значение

Ь t = tz — t1 в зависимости от заданной чувЬ0

20 ствительности („— ) может быть определено иэ соотношения

ЛО

Л = 5-,@„(3)

Например, для получения чувствитель25 ности порядка 2 мВ/рН необходимо, чтобы

ht = 10 С. Продолжительность цикла калибровки эависит от тепловой инерционности измерительной ячейки 14 и расхода анализируемой воды. Практически время калибровки

30 составляет 15 — 20 мин. Периодичность калибровки зависит от необходимой точности измерения и временной "стабильности электродной системы (практически от стабильности параметра Е»). Для точности из35 мерения порядка + 0,1 рН периодичность калибровки достаточно установить равной

1 раз за? сут..

Формула изобретения

Способ потенцйометричес кого опреде40 ления рН жидкости с известным температурным градиентом рН. включающий измерение ЭДС с известным значением изопотенциальной точки рНп электродной системы в анализируемой жидкости, о т л и45 ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа при сохранении метрологических характеристик, измерение ЭДС. (Е1 и Ez) производят при двух значениях температур (t1 — исходной и t2 — измененной), а искомое

50 значение рН определяют по формуле

pH =p ͻ — 5,051(+

Е2 — E1

t2-t1

+ — Гав

ЬрН ао.Н где- - — температурный градиент рН анаЙ лизируемой жидкости:

8 2 — градйент водородной функции при тЕмпвратуре 12.

1749817

ДЖОЮ

ucr8 н иг.

Составитель ю.Меликджянов

Редактор H.Ãóíüêî ТехредM.Моргентэл Корректор С.Черни

Заказ 2593 . Тираж Подписное

ВЙИИПИ Госудэрственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35, Рэушскэя нэб., 415

Производственно-издательский комбинэт "Патент", г, Ужгород. ул,Гэгэрина. 101