157139. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés állandó, vagy előírt mértékben változó potenciálon végbemenő elektródfolyamat szabályozására

157139 3 . • : 4 mérőelektród és a referenciaelektród közötti folyadékszakaszon fellépő — az ohmikus feszültségeséssel arányos — váltófeszültségnek megfelelő értékkel a váltófeszültséget felerősítve, annak egyenfeszültséggé alakítása útján az áramforrás kapocsfeszültségét, illetve a mérőelektród egyenfeszültségét automatikusan növeljük. A mellékelt ábrán is bemutatott berendezés a szokásos változtatható 7 egyenfeszültségforrással és munkatérként háromelektródlos, azaz 2 ellenelektródot, 3 mérőelektróddt és 4 referenciaelektródot tartalmazó 1 mérőcellával rendelkezik. A találmány szerinti megoldás fő jellemzője az, hogy ,a 2 ellenelektród áramkörébe szorosan kapcsolt 9 modulátora, továbbá ennek jelét erősítő, a modulátorral ugyancsak sorbakötött 10 váltófeszültségű erősítője van, hozzákapcsolt 11 ellenállásból és 12 kondenzátorból álló szűrőkörrel, amely a 2 ellenelektród körébe van visszavezetve, másrészt a 3 mérőelektródhoz is kapcsolódik, valamint rendelkezik a 4 referenciaelektród által vezérelt 5 váltófeszültségű erősítőből és a kimenetére kapcsolt, az egyenfeszültséggé alakított jel addicionálására a változtatható 7 egyenfeszültség-forráshoz is kötött 6 demodulatorból álló körrel is. A változtatható 7 egyenfeszültségforrást vagy bemenetét, illetve a 2, 3 és 4 elektródok bemeneteit 8 postenciosztát foglalja magába. Adott esetben a 4 referenciaelektród áramkörébe a 10 váltófeszültségű erősítő és 6 demodulator, valamint a 8 potenciosztát közé egy 14 ellenállásból és 15 kondenzátorból álló szűrőkört iktathatunk. Az említett 9 modulátorként célszerűen ring^modulátort alkalmazunk. A váltóáram frekvenciáját úgy választjuk meg, hogy az elektród kettősréteg 1—100 mikrofarad nagyságrendű kapacitása gyakorlatilag rövidzárt jelent a váltófeszültség szempontjából. A 4 referenciaelektród és a 3 mérőelektród között megjelenő váltófeszültség, •— mivel a váltóáram az egyenárammal arányos — az ohmikus ellenálláson belépő feszültségeséssel arányos. A berendezés e feszültséget '•— erősítve, majd egyenirányítva — a 8 potenciosztátot vezérlő egyenfeszültséghez adja hozzá. A váltóáram amplitúdóját tetszőlegesen úgy választjuk meg, hqgy a mindenkor folyó 'egyenáramhoz képest olyan kicsi, hogy az elektródfolyamatot nem befolyásolja. Eljárásunk és berendezésünk biztosítja, hogy a 3 mérőelektród potenciálja a rendszer — bármilyen magy — ellenállásától is teljesen függetlenül szabályozható. Az elektródpotenciált rendkívüli pontossággal tudjuk a megkívánt értékre szabályozni, illetve ezen tartani. A találmány szerinti megoldás teljesen, feleslegessé teszi a 4 referenciaelektródnak a 3 mérőelektródhoz közelítését, így biztosítható a 3 mérőelektród tényleges átlagpotenciáijának mérésé-szabályozása mellett a 4 referenciaelektród. árnyékoló hatásának teljes elkerülése. A találmány szerinti eljárást és berendezést az ábrával is illusztrált alábbi példán egyszerre mutatjuk be, anélkül azonban, hqgy a találmányt a közölt példára korlátoznánk. A 2 ellenelektródot, 3 mérőelektródot és 4 referenciaelektródot tartalmazó 1 cellán átfolyó egyenáram a 9 modulátorból (ez a példa szerinti megoldásnál ring-miodulátar) és 10 erősítőből álló egységbe csatlakozik, amely az egyenárammal arányos váltóáramot állít elő és a 11 ellenállásból és 12 kondenzátorból álló láncon keresztül a cellát váltóárammal táplálja. A 12 kapacitás az egyen-, és váltófeszüitségű áramkör szétválasztására szolgál, a 11 ellenállás azt biztosítja, hogy a 9 modulátor és erősítő áramgenerátorként működjék, azaz a cellán folyó váltóáram a cella ellenállásától: független legyen. A példa szerinti megoldásnál a 4 ref ereneiaelelktród körébe a 8 potenciosztát és a váltófeszültségű erősítő köre közé egy 14 ellenállásból és 15 kondenzátorból álló szűrőkör is van iktatva. Ezen szűrőkörön keresztül csatlakozunk az 5 váltófeszültségű erősítőre és 6 demodulátorra, amelynek kimenetén megjelenő, s az ohmikus feszültségeiséssel egyenlő feszültséget a potenciométeren beállított polarizáló feszültséghez hozzáadva a 10 differenciálerősítő másik kimenetére csatoljuk. Az említett szűrőkör biztosítja azt, hogy a 4 íreferencialeketród és a 3 mérőelektród közötti váltófeszültség nem juthat a differenciálerősítő bemenetébe. A .8 potenciosztát tartalmazza a 7 változtatható egyenfészültségfonrást, valamint a 2, 3 és 4 elektródok bemeneteit. A 13 induktivitiás arra szolgál, hogy a cellát a potenciosztát kimenő impedanciája váltóáramú szempontból ne shuntölje. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás mérő-munkatérben lezajló potenciosztatikus, illetve potenciodinamikus elektródfolyamatok előre megkívánt értékre állítással, az elektródfolyamatok megzavarása nélkül, továbbá nagy ellenállású oldatok alkalmazása és zavaró elektródbevonat képződése esetén is rendkívüli pontossággal végrehajtható folyamatos követésére, illetve szabályozására, azzal jellemezve, hogy a, mérőtéren átfolyó egyenáramra azzal arányos, de legalább egy — célszerűen két — nagyságrenddel kisebb váltóáramot iszuperponáíunk, majd a szuperponált váltóáram hatására a mérő-folyadéktérben a mérőelektród és a referenciaelektrőd közötti szakaszon fellépő — s az ohmikus feszültségeséssel arányos — váltófeszültségnek megfelelő értékkel felerősítjük a váltófeszültséget, végül ezzel — egyenfeszültséggé alakítása útján •— az áramforrás kapocsfeszültségét megnöveljük. 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, változtatható egyenfeszültségforrással (7), és munkatérként ellenelektródot (2), mérőelektródot (3) és referenciaelektródot (4) tartalmazó mérőcellával (1), azzal jellemezve, hogy az ellenelektród (2) áramkörébe sorosan kapcsolt modulátora (9), s a modulátorral (9) 10 15 20 23 30 35 40 45 50 55 60 2