180405. lajstromszámú szabadalom • Hibakompenzáló elektroanalitikai mérési eljárás és készülék
3 180405 4 ,,slope”-nak) időközben történő megváltozása eredményez. Az illesztés gyakori végrehajtására egyébként nemcsak a mérőcella elektrokémiai paramétereinek esetleges ingadozása szolgáltathat okot. Szükség van erre azért is, mert a mérőkészülék hosszú idejű stabilitása elvi-elektronikai okok miatt sem lehet korlátalan mértékű. Az elmondottak alapján nyilvánvaló, hogy a precíziós elemzések összideje — a tényleges mérések közé iktatott illesztési műveletek miatt — rendkívül hosszú. Folyamatos és ugyanakkor kellően nagy pontosságú mérésekre pedig egyáltalán nincs is lehetőség, hiszen a hagyományos mérőcellák felépítése nem teszi lehetővé a hibajelek mérés közben történő meghatározását, következésképpen a méréssel egyidőben történő illesztést sem. A találmány szerinti elektroanalitikai mérési eljárás alapját az a felismerés képezi, hogy ha egy szakaszos, szakaszosan folyamatos vagy folyamatos mérésekre alkalmas mérőcellában elhelyezkedő, érzékelő elemet vagy elemeket és vonatkozási elektródokat tartalmó mérőlánc egy részét vagy egyes részeit galvanikusan, időszakosan rövidrezárjuk, akkor a rövidrezárt állapotokban nyert mérőjelek a mérőlánc rövidre nem zárt részeinek elektrokémiai viselkedésére, azok esetleges időközben bekövetkezett megváltozásaira jellemző értékeket szolgáltatnak, és ezáltal lehetőséget nyújtanak az említett megváltozásokból adódó hibák (zavarok) kiküszöbölésére. A találmány szerinti (mérőcellából és ahhoz kapcsolódó elektronikus jelfeldolgozóból álló) elektroanalitikai mérőkészülék mérőcellája egy vagy több érzékelő elemet és vonatkozási elektródot, továbbá legalább egy, a mérőcella egy vagy több részét galvanikusan rövidrezárni képes eszközt — előnyösen nagy vezetőképességű, adott esetben különböző koncentrációjú elektrolittal töltött folyadékkapcsolót (áramkulcsot) tar - talmaz. Ezáltal lehetőség nyílik a rövidre nem zárt mérőcella-részek elektrokémiai viselkedésében fellépő zavaró jelenségek hatásának kompenzálására. Egy további találmányi gondolat, hogy egyéb elektrokémiai jellemzők pl. aszimmetriapotenciál és válaszfüggvény-meredekség („slope”) zavaró változásainak kompenzálása is megvalósítható, ha a mérőcellát úgy választjuk meg, hogy az kollektívánk által korábban kidolgozott és találmányként bejelentett „integrált érzékelőt” is tartalmazzon. Folyamatos vagy szakaszosan folyamatos mérések közben fellépő áramlási potenciálok zavaró hatását küszöböli ki az a megoldás, amelyben a standardizálásra szolgáló közegek körül egyet vagy többet folyamatosan vagy szakaszosan folyamatosan áramoltatunk. A diffúziós potenciálok zavaró hatásának kiküszöbölését célozza az a további előnyös megoldás, hogy a vonatkozási elektródok és a standardoldatok, illetve a minta között levő belső elektrolitok összetétele azonos a velük kapcsolatban levő standardoldatok összetételével, illetve a minták várható átlagos összetételével. Mivel a mérőcella által szolgáltatott mérőjelet mind a rövidrezárt, mind pedig a rövidre nem zárt állapotban — célszerűen váltakozva — meg kell határozni, a készülék egy vagy több részének időközönkénti galvanikus rövidzárását meghatározott program szerint előíró vezérlőegység is kapcsolódik. Az automatizálás lehetőségéből adódó további előnyök kihasználását célozza az a megoldás, amelyben az elektronikus jelfeldolgozóhoz és a vezérlőegységhez — a mérőlánc egy vagy több részének rövidrezárt, illetve rövidre nem zárt állapotában nyert mérőjelek nagyságából hibakompenzált jelet vagy jeleket előírt program szerint előállító — összehasonlító — egység csatlakozik. Végül a teljesen automatizált megoldásnál a készülék az összehasonlító egység kimenetéhez — a mérni kívánt paraméter számszerű értékét a hibakompenzált jel vagy jelek felhasználásával számító — aritmetikai egységet is tartalmaz, és így az önmaga számítja ki a mérendő paraméterek zavaró jelenségek hatásától mentes értékét. A találmány szerinti elektroanalitikai mérési eljárást és készüléket az alábbi két ábrán és példán mutatjuk be anélkül, hogy a találmány oltalmi körét kizárólag a bemutatottakra korlátoznánk. Az 1. ábra egy folyadékkapcsolóval ellátott mérőcellával rendelkező egyszerű hibakompenzáló pK-mérőkészüléket szemléltet. Az ábrán 1 mérőcella 2 elektronikus jelfeldolgozóhoz csatlakozik. Az 1 mérőcellában 15 minta 3 érzékelő elemmel, valamint minta-oldali 4 vonatkozási elektróddal van kapcsolatban. Az 1 mérőcella hagyományos elemeit tartalmazó 6 mérőlánc a felsorolt 15 mintán, minta-oldali 4 vonatkozási elektródon és 3 érzékelő elemen kívül tartalmazza még a 3 érzékelő elemmel 16 belső elektroliton keresztül galvanikus kapcsolatban levő érzékelő-oldali 5 vonatkozási elektródot is. Az 1 mérőcella a 6 mérőláncon kívül még a minta-oldali 4 és az érzékelő-oldali 5 vonatkozási elektródok folyadéktereihez folyadékukon keresztül galvanikusan kapcsolódó 7 folyadékkapcsolót is magában foglalja. Az 1 mérőcella a 6 mérőlánc két „végét” képező minta-oldali 4 és érzékelő-oldali 5 vonatkozási elektródokon keresztül kapcsolódik a 2 elektronikus jelfeldolgozóhoz. A 2. ábra összetettebb felépítésű, két folyadékkapcsolóval rendelkező, automatikusan hibakompenzáló Na+-ionkoncentráció-mé'rő készüléket szemléltet. Az ábrán 1 mérőcella 2 elektronikus jelfeldolgozóhoz és 12 vezérlőegységhez csatlakozik. Az 1 mérőcella 6 mérőláncában 15 mintával 3 érzékelő elem és minta-oldali 4 vonatkozási elektród van kapcsolatban. A 6 mérőlánc 19 integrált érzékelője az említett minta-oldali 3 érzékelő elemen kívül még az utóbbival és egymással 18 elektroliton keresztül galvanikusan kapcsolat-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
