162471. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés oldatok koncentrációjának polarográfiás meghatározására áramló elektrolitokban

3 a koncentráció között. (Az átviteli szám megadja, hogy az elektrolit oldaton átfolyó töltésnek hányadrészét szállítja a depolarizátor.) A diffúziós áramerősség és az oldat áramlási sebessége közötti összefüggés négyzetgyökös. Ha az oldatba másik depolarizátort is viszünk (ezt nevezzük a későbbiekben adalék komponensnek), akkor ennek diffúziós áramerőssége és sebessége közötti összefüggés szintén négyzetgyökös. Matematikailag bizonyítható, hogy a két depolarizátor jelenléte miatt létrejövő diffúziós áramváltozások hányadosa az áramlási sebességtől független. A felismerés, hogy az oldat koncentrációját legalább négy komponens esetén az oldat áramlási sebességétől függetlenül regisztrálhatjuk, az adalék depolarizátor megjelenésével új módszert jelent a polarográfiás mérésekben. A fenti felismerés alapján az a célunk, hogy oldatok koncentrációjának polarográfiás meghatározására olyan eljárást és berendezést dolgozzunk ki, amellyel a diffúziós áramnak áramló elektrolitokban történő mérése az oldat áramlási sebességétől és annak változásaitól függetlenül elvégezhető, amikor is az oldatok áramlási sebessége nullától s turbulens áramlásnak megfelelő határsebességig változhat. A találmány értelmében ezt úgy érjük el, hogy oldószeren alapelektroliton és meghatározandó anyagkomponensen kívül diffúziós áramot módosító módszeres elektroaktív adalék komponenst is juttatunk az elektrolitba. Az adalék komponens féllépcső potenciálját a mérendő komponens féllápcső potenciáljánál legalább 0,15 volttal pozitívabbra állítjuk, koncentrációját pedig a mérés folyamán állandó értéken tartjuk. Az elektrolit áramlási sebességétől eredő diffúziós áramváltozást az adalék komponens azonos értelmű áramhatásával kompenzáljuk. A csepegő higanyelektróda potenciálját minden higanycseppleszakadás után kívülről rávitt feszültségekkel váltogatjuk. A váltogatott feszültségekkel az elektroliton periodikusan változó két különböző áramot hajtunk át, ezeket előbb feszültségjelekké alakítjuk, majd a feszültségjeleket a higany csepegésével szinkronban — célszerűen fölerősítve — integráljuk, és az integrált feszültségjelek hányadosát mérjük. Az adalék komponens mólkoncentrációja két nagyságrenddel is kisebb lehet, mint a meghatározandó depolarizátoré. Így a meghatározandó (folyamatosan mérendő) anyag diffúziós áramát gyakorlatilag nem módosítja. Ha minden második higanycseppre a meghatározandó komponensnek megfelelő feszültséget helyezzük, úgy mindkét elektroaktív komponens részt vesz az elektródfolyamatban. Minden közbülső cseppre az adaléknak megfelelő feszültséget helyezve kizárólag az adalék reagál az elektródon, mivel ennek fellépő potenciálja pozitívabb. 4 Ha az adalék komponens koncentrációja nem két nagyságrenddel kisebb, hanem például csak egy nagyságrenddel, úgy a diffúziós áramok hányadosának képzése csak előzetes kivonás után 5 végezhető el, kikötésünk mindössze annyi, hogy az adalék komponens koncentrációja ebben az esetben ne legyen nagyobb a mérendő komponens koncentrációjának felénél. 10 A találmány szerinti eljáráshoz oly berendezést alkalmazhatunk, amelyben higanyelektródákat tartalmazó mérőcella impulzusgenerátorral vezérelt elektromechanikus kalapáccsal mechanikus kapcsolatban van. A mérőcella alter-15 natív kapcsolón át egy-egy feszültségosztóra van kötve. A feszültségosztók egyrészt feszültségmérővel összekötött egy-egy feszültségszabályozóra, másrészt második alternatív kapcsolóra vannak kötve. A második alternatív kapcsoló 20 erősítőn át harmadik alternatív kapcsolóra csatlakozik. A harmadik alternatív kapcsoló egy-egy integráló áramkörön át áramhányadost mérő műszerre van kötve. Az impulzusgenerátor egyrészt az alternatív kapcsolókat vezérlő bistabil 25 multivibrátorra, másrészt komparátoron és időzítőegységen át a két feszültségszabályozóra dolgozó tápegységre van kötve. A második és harmadik alternatív kapcsoló 30 között levő erősítő célszerűen vibrátort, váltakozó áramú erősítőt és fázisérzékeny egyenirányító egységet tartalmaz. A találmányt részletesebben a rajz alapján is-35 mertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakjának tömbvázlata látható. Amint látjuk, 22, 23 higanyelektródákat tar-40 talmazó 1 mérőcella 14 impulzusgenerátorral vezérelt 13 elektromechanikus kalapáccsal mechanikus kapcsolatban van. Az 1 mérőcella 16 alternatív kapcsolón át 5, 6 feszültségosztókra van kötve. Az 5, 6 feszültségosztók egyrészt 4 fe-45 szültségmérővel összekötött egy-egy 2, 3 feszültségszabályozóra, másrészt második 17 alternatív kapcsolóra vannak kötve. A második 17 alternatív kapcsoló E erősítőn át harmadik 18 alternatív kapcsolóra csatlakozik. A harmadik 18 al-50 ternatív kapcsoló egy-egy 10, 11 integráló áramkörön át 12 áramhányadost mérő műszerre van kötve, amikor is a 14 impulzusgenerátor egyrészt a 16, 17, 18 alternatív kapcsolókat vezérlő 15 bistabil multivibrátorra, másrészt sorbakap-55 csolt 19 komparátoron és 20 időzítőegységen át a két 2, 3 feszültségszabályozóra dolgozó 21 tápegységre van kötve. Célszerű, ha a 17, 18 alternatív kapcsolók kö-60 zötti E erősítő 7 vibrátort, 8 váltakozóáramú erősítőt és 9 fázisérzékeny egyenirányító egységet tartalmaz. A találmány szerinti berendezés működése a 65 következő: 2