Усиление и селекция измерительно-информационного аналитического сигнала при вызове примесей элементов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

ГБ Ой

I у ^«.ПРОПЕТРОВСШ. ДЕРЖАВНИЙ УЩВЕРСЯТЕТ

И» правая рукопмсу Для елужОояого користування акэ. N ОООО 24

СИДОРОВА ЛАРИСА ПЕТРІВНА

ПОСИЛЕННЯ ТА СЕЛЕКЦІЯ ВИМІРЕВАЛЪНО-ІНФОРМАЦІЙНОГО АНАЛІТИЧНОГО СИГНАЛУ ПРИ ВИЗНАЧЕННІ ДОМІВОК ЕЛЕМЕНТІВ

03.00.02 - Аналітична яіиія

АВТОРЕФЕРАТ дипртакії па адоОутт/а наукового ступеня кандидата хімічная наук

Дніпропетровськ - 1004

Робота виконана на кафедрі аналітичної хімії Дніпропетровського державного університету

ІІсукоакй керівник ' кандидат хімічних наук.

доцент Чміленко Ф. О.

Офіційні опоненти доктор хімічних наук,

професор Тулила Ф. Н.

кандидат хімічних наук,

. ст. и. с. Иовак В. П.

Провідна установа - Державна металургійна академія України.

Захист відВудеться 2 2 червня 1994 р. о 13 год. ЗО хв. на аасІдана і спецІалІзоденої вченої Ради К 093.24.01 по присуджений наукового ступеня кандидата хімічних наук при Дніпропетровському деркатиму університеті яа адресо»: 320029, ДСП, Дніпропетровськ 10, пр. Гагаріиа, ТЗ, мімічний факультет, корп. 10, ауд. 204.

З дисертацію можна . познайомитись в науковій Бібліотеці держуніверситету. -

Автореферат розісланая 20 травня 1994 р. ,

Вчений секретар спеціалізованої ради

Нала Р.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ .

Актуальпість__теми- Пройлвиа визначання малих концентрацій домішок (мікроалвментів). нв давлячись на валику кількість робіт до цього часу, ще актуальна. Розвиток інструментальних мвтодіз прямого аналізу - іскрової масспектромвтрГЇ. атомно-я бсорбціЯкого, атошго-омісійпого, нвйтронноактиваційного та інших - нв зменшив цікавість до штодів концентрування через малий доступ інструментального аналізу, наявність матричних ефектів , ефектів взаємного впливу елементів, складність та коштовність аналізу.

Хімічний аналіз в значній , шрі визначається повадінков ваш ривальпо-1 пфориаці Лного аналітичного сигналу о аналітичному продосі, його посиланням, накопиченням або селвкцівп.

Методи концентрування мікроелементів дозводяоть в значній мірі вирішувати проблеми визначання домішок, особливо в пбрідних варіантах, посиленням аналітичного сигналу. Більп того, для багатьох ттодів концонтрувешія поширило нпзі кшвапші інструментальних катодів.

Нптп дієї ро^ЗЗ ~ розробка методик визначання доміеок в мінералізованих водах, розчинах та солях шляхом посилення •іа селекції вшіргшально-іпформаційного аналітичного сигналу (ВІАС).

Нпукопа новизпа роботи містить в собі таї» : як наслідок систематичного ннвчвшя процесу (сшвосадгошш) домішок на

колекторах, що отримані анодним розчиненням , розглянуті параметра двох стадій процесу: стадій утворення осаду колектора

(олектрохімічнов) та стадії безпосереднього контакту колектора в розчином (співосадавння). -

Вивчено використаиня ультразвуку для інтенсифікації процесів селективного розчинення основи (хлориду натрій) в нороксиді водав: пробопідготовки: для інтенсифікації стадії концентрування сшвосад-згвяням на колекторах, отриманих анодним розчнпепвям.Похазапа ьеохлд-вість підвищення чутливості, окспресдості та покращення відтворива-пості аналізу при використанні ультразвукової пробопідготовки.

Розглянута поведінка хімічної састекз під впливом змінного

електромагнітного поля високої частоти . Розроблено засіб

високочастотного двопараметрового аналізу рідини, який дозволяє підвищити чутливість, селективність, експресність високочастотного аналізу, та пристрій для його реалізації.

Козирчя роботи підтвердгана авторським свідоцтвом та позитивним рішенням на винахід. -

Практично значення робота. Розроблені методяки виз нашішя мікроелементів в мішралізованлх гздах та розчина ксіїцеитрувеяилгі

спі восадавшям ва колекторах , отриманих анодним розчиненням : и хлориді натрію реактивної чистота селективним розчиненням основи під впливом ультразвуку} в мінералізованих водах, розсолах і солях з ультразвуковой пробошдготовкою, які дозволяють підвищити чутливість, експресність та покращити відтворязваність результатів аналізу.

Запропоновано високочастотний двопараматрогай спосіб аналізу розчинів.

Положення, винесені до захисту:

1. Результати досліджень процесів співосадеення домішок на колекторах, отриманих анодним розчиненням металевих електродів (нагнів, цинку, свинцю; із розчинів , мінералізованих вод, солей ' припущений механізм процесу.

2. Результати досліджень по використанню ультразвука для інтенсифікації процесів концвптруванші, селективного розчинення основи, пробопідготовки.

3. Високочастотний двонвраметровий спосіб аналізу чистоти рідші.

4. Комшикс методик визначення мікроелементів у мінералізованих

водах, розчинах :а солях. •

Апробація роботи. Матеріали дисертації доповідались та а обговорювались на підсумкових конференціях ДДУ ( Дніпропетровськ» 1990 - 1994 рр.), нв міждержавніа конференції "Хімія радіонуклідів і метал-іонів в природних об'єктах” (Мінськ, 1992р.). на Всеукраїнській конференції "Українознавство і гуманізація освіти” (Дніпропетровськ, 1993р.), на IV конференції по електрохімічним методам аналізу "ЕМА - 94й ( Ыосква, 1994р.), на другій Шанародній науково-технічній конференції "Актуальні проблеми фундаментальних наук (Москва, 1994р.).

Публікації. Основний зміст роботи відображено в восьш публікаціях.

. Обсяг та структура дисеотащї. Дисертація викладена на 155 сторінках, сядадавться із вступу , 4 розділів» обговорення

результатів,, висновків, пвреліка хітературіг ( 156 найменувань ). і вміщує 33 налшка та 15 таблиць.

КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ У вступі оОмірковувться актуальність теми, мета дисертаційної роботи, наукова новизна та практична значущість.

- ОГЛЯД ЛЩРШШ Перший розділ являв собою огляд літератури про використання

- З -

мотоді в концентрування при визначенні домішок для шдвищэнпя аналітичного сигналу. Підкрослиеться , що поведінко вимірювально-інформаційного аналітичного сигналу є в цілому визначальною в аналітичному процооі від постановки задачі до зашийної стадії. Акцентується увага на стадії пробопідготуваннл 1 гопврації ВІАС у залежності від поставленого завдання.

В пробопі дготуватп при визначанні домішок важливе значення мав концентрування сшвосадкзпплм , яка забвзпечус наявність (датвріальїих носіїв інформації в аналітичній пробі достатнз для генерації ВІЛС ; селективна розчинаппя матраці, мікродомігаок. Більш докладно розглянуто процеси ’ концентрування ілікродомшок співосадавшіям на колекторах, отримати влактрохшічпим засобом (анодним розчипэнням маталів під впливом постійного електричного струму ) . Підкреслиться важливо значення ультразвуку для

інтенсифікації прсбопідтотупапня то вимірювання аналітичного сигналу. -

Друга глава яшшв собоп огляд літератури по генерації виміргоально-іпфор.гаційного аналітичного сигналу сміньшм електромашітпим полам в високочастотних мотодах ' аналізу. Всі розглянуті пат.я параметри (електропроводцість о , діелектрична прониклість є , тангенс куту діелектричних втрат tgO , імпеданс Z і вдмітанс Y ), виявляють себз в якості ВІАС при взаємодії розчину з електромагнітним полем, тому ці величину залежать в значній мірі від частоти електромагнітного поля u . Показано фундаментальну роль частоти як нозалеяпого гарусного параметра ВІАС , rata дозволяє нам розділяти комплексний ВІАС на складові : дійсну та уявну частини.

Аналіз даних літературі дозволив обгрунтувати мету то задачі наших дослідавпь.

АПАРАТУРА , ТЕХНІКА ЕКСПЕРИМЕНТУ .Визначення мііфодомішок цинку, міді, кобальту, залпо проводили з використанням атомно-эбсорбщйких спектрометрі в : ААС - 3 з електротермічним атомі затором ЕА - 3 фірми Карл Цейс, Пена, Німеччина та в полум'ї ацетллви-повітря, с - 112 з алектротермічпим отомізатором АГ - 101. Циш'яіс визначали на спектрофотометрі СФ-46. Ультразвукову обробку розчинів проводила в використанням модернізованого ультразвукового дістторгвтора УЗДН - І» з набором мзгнітсстрикційша випрсшнгвачів , які дозволяить змінити частоти ультразвуку від 14 да 47 кГц а рогулвааяшш інтонсаднпоті від І до 25 Вт/см*.

Вимірювання pH проводили аа іономірі ЕВ - 74 з електродами : індикаторная -скляний, марки ЕСЛ - 63 - 07. електрод порічняння-тлрридпрібниЗ. марки ЕВЛ - ІМЗ. '

Вищршпння дійсної та уявної частіш комплексного імпедансу проводилась з використанням вимірювача імпедансів тину ВМ - 506 фірми "ТЕСЛА” . Вирахуванні значення яс - елементів порівнювались з одвржянижг на вимірювачі І*, с, в типу £7-8. '

КОНЦЕИГРУВАННїІ МИРОДОЦШЮК СПІВОСАДШШМ НА КОЛЕКТОРАХ, ОТРИМАНИХ анодним РОЗЧИНЕННЯМ МДГНШ, ЦИНКУ . свинцю

. ' « Третя глава присвячена розробці методик визначення домівок в водах » розсолах, солях з використанням підсилення та селекції винірдяалкнп-івформанійнпго аналітичного сигналу.

В розділі 3.1 вивчено концентрування мікродомішок заліза, цинку, кадмію, Шді та нша’яку сшвосадеввшш на колекторах , отриманих анодним розчиненням магнію, цинку, свинцю. Як наслідок систематичного і-ивчвння процесу сшвосаджання домішок на колекторах гідроксидах магнію, цинку та сшшда, виділені параметри двох стадій процесу : стадії утвореная осаду колектора (електрохімічної) та стадії безпосереднього контакту колектора з розчином (співосадявння).

До &шктрахішчшй стадії відносимо: напругу; цільність струму на електроді, який розчищається; час розчинення.

До другої стадії : - стан і концентрацію мікро- та

макроношюввнтів ; * час контакту осаду з розчином ; pH розчину;

природу і концентрацію індиферентного електроліту. ■

Отримані вкспврнівнтальні залвгності ступенів співосадхвпял дозволять тдиянги шхашам процесу. Показано, що сорбційна здатність осаду гідроксидів напцю, цинку та свинцю , що отримані анодним ривчинвнзям, значно вище, віх тих, w отримані з реагентів.

Для опису процесу співосадкввнв шщгжшсшпєіїтів з колекторами, отриманими дяпдтаи розчиненням , ми ниюрнстовуваса рівняння, ср вивадава вв остові закону дітях мас:

“ocV

* “ -щ—Н----- »

Т> ос

ДВ Шос , Шр - кількість мі крок оппоненту В ОС8Д1 та розчши відповідно ;

мос , Цр - кількість макрокомнопэпту в осаді та розчині

ВІДПОВІДНО.

Величина "К" в усіх дослідах за нэвеликим вшшяешям залишається пості Плот. У вшадку участі в обмішй рвакції іонів макрокошонепту , що знаходяться тільки в повврхньому шарі часток осаду , при зшненні умов екснеримонту , особливо прп змінвнні часу контакту , не спостерігалося б постійна значення ИК”.

Збільшення кількості мікрокомшноптів міді, кадмій, цинку, заліза від 4 до 300 мкг/л до шдиищшшя ступоїт сшвосаджеппя по призводить, а збільшення кількості миш'яку (III) більп 40 икг/л та кпа'яку (V) більи 50 мет/л викликав змэн швит ступеня співосадзашія на 10-15% па колекторах , отриманих анодним розчшэннпм .

Як наслідок яроввдошпе досліджень нами встоиовлвіш, що співосадопня май*яку на колекторах, отрамаппх анодам разчтіеїшям протікав за адсорбційним механізмом,а міді , кадмію, цинку, заліза

- за іонообмінним , з утворенням твордих розчинів, причому, враховуючи, п;о гідроксиди магній, евшцп, міді, кадиш та цапку кристалізуються в однаковій октаедричній системі , а іонні радіуси оломонтів достатньо близькі , то можна припустити, що мідь, кадаїЯ, цинк, залізо утворйэть з осадама колекторів тверді роачгош, гошгвпо разно діляпчлсь по усьому об'єму твердої фаза.

ПРО КЕРУВАННЯ СОРБЦІЙНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ КОЛЕКТОРА (СШВОСйДОаПД) ФІЗИЧНИМ ВПЛИВОМ

Розділ 3.2 присвячений ВШІВЛ8НВ ШЯЫШВОСТ0Й коруванням сорбційнгамя властивостями колектора (ешвоевдаувача) гідроксиду наглі» фізичнш впливом . СорбціЯш якості його визначаються як умовами отримання , так і умовами використання. Відомо його

використання при утворонні : хімічним способом з реактивів ; хімічним способом під впливом ультразвуку. Ми отримала колектор гідроксиду магнів електрохімічним способом (анодним розчиненням шз пайових електродів). Дяя поекюши сорбційпих властивостей колектора, отриманого анодним розчинэнням, нами дрелідавно залип ультразвуку.

Найзвзиивлзимя і цтапсифі кутими факторами пра шлииі ультразвуку є змінепня стану влемш*тів в розчині ; більа висока

ефективність ультразвукового перемішування в порівнянні з механічним і диспергування осаду . що призводить до збільшення його поверхні. Перемішування проходить в основному під дією акустичних течій, швидкість яких пропорційна частоті , а диспергування -внаслідок кавітаційних явищ і зростання інтенсивності.

Оптимальні параметри впливу ультразвуку підбираються таким чином, щоб забезпечити максимально можливі швидкість акустичних течій те отупінь диспергування осаду колектору, експериментально підібрані оптимальні умови концентрування на колекторі, отриманому анодним розчинення» з впливом ультразвукових коливань на аналітичну систему : частота <ї”-24кГц); інтенсивність ( І Вт/см2 ) ; ч.чс впливання ( нв меньше ЗО сек.).

Співставлені сорбційш властивості колектора (гідроксиду магнш ), отриманого :

- хімічним способом а реактивів;

- хімічним способом з впливом ультразвуку ;

- електрохімічним способом, анодяим розчиненням ;

- елактрохімічшої способом з ультразвуковою обробкою (мал.І.).

X . '

'100 ■ '

90

80

'70

БО ----------і-------1--.----і--------1—------1-----

2 4 * 6 8 10 * Ugm)2,

ммоль

Мал. І. Залежність ступеню спі вос адже пня мікродошиок від кількості колектора.

колектор,

отриманий

1.- ХІМІЧНИМ

способом Сх.с) без нагрівання,

2. - //- з нагріванням,

3. - анодним

■ розчиненням,

4. - Х.С. + УЗ,

5.--В/Х с. + УЗ

•

Зроблено висновок, щр електрохімічний спосіб одержання колектора з наступною дією ультразвуку а момент сорбції, дозволяв:

- зменшити кількість колектора в десять разів у порівнянні з іншими

способами одержання ; * .

- знизати інтенсивність ультразвуку в 2 рази у порівнянні з хімічним способом з дією ультразвуку ;

- збільшити концентрацію індиферентного елв етролі ту, який дав можливість кількісно концентрувати домішки ;

- підвищити відтворшаність результатів аналізу, щр пов'язано а механізмом дії ультразвуку та структурою осаду ( твбл. І.).

Таблиця І.

Визначення домішок в хлорзді натрію в різними способами отримання колектора, %.

Шкро Еміст мі кродомі ООК у N301 , X ДГ5 / 8Г

елемент ХІМІЧНИЙ епосів ХІМІЧНИЙ 4 ♦УЗ в/х. анодшм ГОЗЧИНЕШЯМ в/х + УЗ

МІДЬ І,Є5 + 0.12 1,62 + 0,07 1,52 4- 0,07 1,52 0,02

0,075 0,048 0,049 0,015

кадмій 1,67 + О.Ю 1,52 4- 0.05 1,55 * 0,07 1,52 + 0,02

0,059 0,032 0,048 0,015

цинк 1,67 0,10 1,52 + 0,05 1,52 + 0,10 1.52 + 0,02

0,059 0,032 0,065 0,015

залізо 1,67 + ОДО 1,52 + 0,07 1,55 4 0,10 1,60 + 0.05

0,059 0,048 0,064 0,029

МИШ’ЯК 1,77 + 0,12 1,52 + 0,07 1,55 + 0,10 1,52 + 0,05

0,070 0,048 . 0,065 0,031

В табтиці приведені усереднені результати тестя дослідів. ВВвДЄШ> ДОМІШОК - ПО 10 МКГ. , Концентрація »вп|я»ду натрію -100 г/л, кільїсть колоктора І нмоль/л.

Розроблено методики концентрування мікродомішок заліза, цинку, міді та кадмію на колекторах які одержано анодаим розчиненням з розтані в со.;е1 високош стугони чистоти : хлориду натрію, хлориду калі», нітрату натрій, сульфату натрію, о також на колекторах , які одержано електрохімічним способом під дією ультразвуку.

ВИЗНАЧЕННЯ КОБАЛЬТУ У ВОДАХ, РОЗСОЛАХ І КУХОННІЙ СОЛІ

З УЛЬТРАЗВУКОВОЮ ПРОБОПІДГОТОВКСВ

Розділ 3.3 присвячений застосуванню ультразвукової пробопідготовки при визначенні кобальту у різноманітних об’єктах. Показано, що без ультразвукової пробопідготовки результати визначення мікроелемента занижені. Використання ультразвуку дозволяв покращити відтвортаність аналізу за рахунок руйнування органічних сподук кобальту у розчинах, що аналізують. При дії ультразвукових коливань частотою 18-44 кГц, інтенсивністю І,4-2,5 Вт/см2 на протязі 20-25 сак ступінь співосадавння кобальту зростав до 9835 ; при цьому кількість колектора може бути зменшена у 5 разів, що приводить до підвищення чу.лшюсті аналізу.

Запропоновано комплекс методик визначення кобальту у водах, розсолах і кухонні а солі, який втинає концентрування смвосадденням, екстракцією або комбіноване концентрування (табл.2.)

КОНЦЕНТРУВАННЯ МІКРОДОМІШОК СЕЛЕКТИВНИМ РОЗЧИНЕННЯ ОСНОВИ ПІД ДІЄ® УЛЬТРАЗВУКУ. .

Розглядаючи процеси пробопідготовки, підкреслимо, що її завданням являється також. проведення операцій, спрямованих на те, щоб генерований ВІАС ш зник в результаті взаємодії з речовиною. Для цього а проводяться різноманітні еналізотні засоби : маскування, * селективне розчинення, замінення матраці та інші.

Щоб усунути матричні ефекти, застосовують, наприклад, селективне розчинення матриці або мікродомішок. .

Розділ 3.3 присвячений аналізу хлориду натрію високого ступеня -чистоти (наприклад, монокристалів або реактивною чистоти ). Щрб усунути матричний ефект основи, ми застосували селективне розчинення матриці у пероксаді вгдню при від’ємних температурах. Для кращого розчинення остяк 1 підготовки проби концентрата до аналізу використовували діл ультразвуку. Оптимальні парада три дії ультразвуку на розчин - частоту, інтенсивність і час дії - підбирали ' експериментально. .

ТаОлицл 2.

Результати визначення кобальту в водах розсолах та кухоииїй солі С п * в, р и 0,03 З

Назва проби Введено мкг Знайдено МКГ . Зг

> Ьез руйнування органічних рочошш

Вода 0 І.іЗ ± 0,04 0,034

10,00 10,98 і 0,54 ■ 0,047

РозсІл 0 18,11 ± 0.Б5 0,029

10,00 27,60 і 0,67 0,023

Кухонна 0 45,24 і І,Є8 0,035

СІЛЬ 10,00 54,52 і 2,48 | 0,043 ■

3 руйнупаннгві органічних речовин кип’ятіншш

з персульфатом лмоні» п кислім срргдсвтаї

Сода 0 8,54 і 0,88 0,098

ю, бо 18,08 і 1,93 0,102

Розсіл 0 240,35 і 25.47 0,101

10,00 250,67 і 24,43 0,093

Кухонна 0 93,52 ± 9,32 0,095

сіль 10,00 104,16 ± 11,14 0,102

' 3 руйнуванням органічния рачовни діє» ультразвука

Вода . 0 7.63 4 0,42 0,053

10,сю 17,50 і 1,03 0,05В

Рсасіл 0 229.32 і 2,03 0,002

10,00 241.12 і 18,19 0,034

Кухонна 0 95,22 і 5,59 0,050

сіль 10,00 103,II 4 8,01- 0,054

Паса наважки кухонної солі 60,00 ґ. Ов'кя рідкої проби — 1000 пл.

Аналіз виконаний атсетпо-абсорбц1йідаи гістолог» а екстракціє» у вяг— лпді пірролІдяндІтісжзрйамІнату п мотилІзоЗутмлкетон.

Вивчено тане* вплив температури на розчинність хлориду натрію у пероксцді водив ШД дією ультразвуку А без неї. Показано, що дія ультразвуку підвщуб розчинність хлориду натрів у пароксиді водна с* 35 Г/І00 ид др 42 г/ІОО ші (Табл. 3.)*

Таблиця 3.

Розчинність хлориду натрію у пвроксиді водню

■ Температура, с Розчинність N001 , г / 100 мл розчинника

Баз дії ультразвука 3 дів» ультразвука

-Ю 12.7 15Л

-15 . ів.9. 26.7

-20 33.7 - 419

-25 34.6 чг .о

Параметри УЗ: частота - 34,0 кГц, інтенсивність - 0,7 Вт/см2, часдії - 25 сак, Об'вм пвроксвду водно - 100 мл.

Розроблена методика вивнячення иікродрмівок ори аналізі особливо чистого хлориду натрів, яка дозволяє підвищити чутливість визначення иікродрмівок свинцю, міді й кадиш. Методика, цр пропонується, екопреснв, характеризується достатньо високов точністю та відтворювані сто.

ВИКОРИСТАННЯ ВШЖОЧІСТОГНОГО ДВШАРАМЕСРОВОГО КОНТРОЮ

■ ■ . дашшж у розчині

Даючи визначення аналітичному сигналу як матеріальному вооїв Деформації, підкреслимо, цр він мав достатньо складну структуру . Особливо цв видно аа прикладі високочастотних методів аналізу, до загальний сигнал (імпеданс) розкладається на дві складові Частини - дійску і уявну ( у' четвертому розділі ).

До цього часу загальноприйнято»' сула точка зору, цр способом виоокочастотвого аналіву можна визначити тільки суму провідних домішок, тобто , -обмеженням області звотооування матодв являється нвсвлвктивність аваліву те лвдостатня чутливість для визначення .домішок, цр містяться у малих КІЛЬКОСТЯХ.

Вами розроблено двошраметровий високочастотний аналіп (ЙЧА)

розчину з використанням двох фіксованих чвстот. Цей мотод дозволяв розділити на складові сумарний вимірювадьно-1пформаці йшй

аналітичний сигнал 1 одночасно визначити вміст декількох домішок. Як сигнал використано комплексну провідність об'єкта, що аналізують (адмітапс), причому ^крамз вимірювали активну й реактивну складові провідності.

Складова, цо залежить переважно від дійсної частини комплексної провідності первинного вимі ртальюго перетворювача (ПВП) інформаційного блоку, ііроторці йна питомій алоятроярові даооті розчину, що досліджується , виміряється на низькій частоті £я , а складова, що залежить від уявною частила комплексної провідності, пропорційна діелектричній проникності середовища, - на високій частоті Гв- Співвідношаїшя міх частотами ін і ї0 розраховані на ЕОМ і показані на мол. 2. При такому співвідношенні робочі частота

розміщені на найбільш^ „.крутій ділянці агдмітудночастотної характеристики (АЧХ) вимірювального ланцета (нал. 2.). Наймещщ зміна кшеданса ПВП у процесі аналізу, зумовлена зміною вмізту домішок у розчині, призводять до зміщення АЧХ (дунктарна лізія по мал.2.) й різкої зміни напруги на виході няніретельного ланцюга. Твк досягають високої чутливості аналізу.

(Н) (ікрі) Мзл. 2. Вибір частот

розроблено пристрій , який дозволяв гтаїргазата активну й реактивну складові іміюдансу на різних частотах з застосуванням біссісшго датчика . Підвищення стабільності ириотров досягають, застосовуйте кварцаві (п’єзоелектричні) резонатори як ПВП.

Як приклад, що і лис ■пру є можливість вимірювання малих домішок, розглянуто ацетон з домішками води та метанолу,

Нозалежпі " параметри ’ трикомпонентної системи

"ацетон-вода-метайол" - діелектрична проникніоть е та електропровідність а - пов’язані з відносними діелектричними ' проникностями та відзосшшз олеістропровідностями ацетону ( ста), метанолу ( ан) а вода рівпянаям змішування :

Е “ Е ( Еа ,Ем ,св ,см -св > ’ а " ° * °м • °в • °м* °в *

де Оц і 0а - концентрація мііфодомішок води,та матаполу в ацетоні.

При наявності тормостзбідізації то термокошоноації результатів шміршзань, з урахуванням вибору робочих частот, забезпечується виконанням залезаюстей

. . ґ АТ, » Ф1 ( ДСМ , АСа , г, ) (1)

' \ЛТ2 - С2 ( ЛСН , ЛСц , г2 )

Вихідні сигнали , ЛУ2 первинного вимірювального

. паротворшача у формі напруги або сиди струму представлено у вигляді функцій, які валвжать від вмісту домішок метанолу, води а також -від частоти. .

Оскільки величини АСМ та ДСВ малі, то, пароходячи від приростів до абсолютних значень, систему (І) ножна привести до вигляду :

ГУ1 “ ^м °м * °в . .

_ У2 = кгм см + ^гв св до постійні коефіцієнта К1м, К^, К1в, визначаються за

. експериментальними градушвальниш залежностями •: .

ГТ1 - ®1 <°м’ О. і,) - с„ ; Гг1 ш #1 (О, Св, і,) - ІЦВ св;

\У2 “ Ф2 *°Н' °* Х2^ “ ^ °н • 1. уг “ ®2 *0, °В* *2* " ®2В СВ.

Для одержання градуювальшіл залежностей ( З ) готували суміші

"ацетон- метанол", "ацатон-вода". За результатами вимірювань були побудовані градушальш залежності (мал. 3.). Залежності 1-2 вхшрявалхсь на робочій частоті г1 .«> І кГц, а залежності І - 2 -

' на робочій чаототі І2 - 10 ИГц. Відношення частот при цьому складало ІО4, іцр, як показав експорамент, в повніста дрст./ііііь для

- ІЗ

забсздэчешш потрійної сэлвктитост!.

Нал. За- Мал. 36.

За дапзда грэдошольшх загаяюстой гатодон нэОмэпшпс квадратів пжзшгсені коефіцієнта К1и, к^, К1Н, Кгв у рігашнях :

{

71 - 0,246 Сш + 0,109 Сп 7г - 0,008 См + 0,045 Сп

Значення Сн і Са знаходиш розв'язуванням дах рівнянь. Вссшрзмоатадьні результата, їда зшдепі в тайяацз 4, девводявть оцінити достовірність хфогюиовашго нэтодэ. .

<•' ' ' , ТсбДЩЯ 4.

Аналіз ацотоііу на домівша яода та спирту

1Г* Введено ' Зшгйдаш -

п/п вода спирт • зааа ■ 5|« спирт- 5г

І 0,12 1,25 0,11 + 0,01 0,06 1,29 + 0,И 0,09

2 ОДЗ 1,25 0,15 + 0,02 0,07 1,24 + 0,07 0,03

3 0,25 1,25 0,23 +■ 0,01 0,07. 1,20 + 0,12 0,10

4 0,50 1,25 0,46 + 0,04 0,07 1,23 + 0,03 и,07

Подальшим розвзтасм дипаототного. катода в бвгпточвстотнйЗ на-

тод. с основі якого використано у якості ВІАС повний іштанс, компоненти якого вимірюються по па двох,' а на обмеженій множині частот.

Розроблено накат програм бвгаточастотннх виміршахьшп каналів, що реалізують багаточастагїгі іштодн через програмній продукт "mono - CAP" , вороії 4,0 на ЕОМ CM - 1300*.

' ВИСНОВКИ .

І. Розглянуто процзса визначення домівок з точки зору поведінки вимірювально-інформаційного сагналу як матеріального носія інформації.

Z. В наслідку систематичного випчшшя процесів опівосадгоїшя мікродомшок з розчшів олохтролитів на колвктораї, ОДРЇШШИХ анодним розчиненням металів, конкретизовано параметри двох стадій процесу : отвдії утворення осаду колектора (влоктрохімічної) то стадії Овзпосеродшзго контакту о розчином (співосадетшіл). Пршущоно, що в умовах присутності індиферентних електролітів (хлориду нвтрш, хлориду калію, нітрату натрію, сульфату нагрів) співосадкашш домішок миш'яку відбувається ej абсорбці йшш механізмом, 'а домівок заліза, міді, цінну та кадаш - -а іонообмінним механізмом з утворенням твердих розчинів. '

3. Систематизовано використання ультразвуку в хімічному аналізі для інтенсифікації процесів пробошдготовки в ипаліоі кухонної солі і розсолів:

- для руйнування органічних речовин у розчинах, які аналізують ;

- для інтенсифікації концентрування снівосодашшшл на колекторах, щр одержані анодним розчиненням ;

- дал інтенсифікації селективного розчиненая основи.

і. Показана можливість керування сорбційшага властивостями колектора за допомогов фізичною дії ( ультразвукв, нагрівання, анодного способу утворення ).

• 5. Розроблено спосіб високочастотного двопараматрового аналізу

визначення домішок води й .метанолу в ацетоні. Параметри ячвііїсн розраховано з застосуванням пакета програм багаточостотнйх вимірювальних каналів, розроб,: jjejx через програмний продукт "MICRO - CAP" ввроії 4,0 на ЕОМ CM - 1300. ■

• 6. Розроблвш ряд методик визначення мікроелементів у

* Пристрій і програмні продукти розроблено за участа ст.в. кафодра ЕОМ Сгшцова Д.П. ‘ -

ні нараді зонаїшх водах, розчинах і солях ;

- кобальту у водах, розсолах 1 кухонній солі ;

міді, кадмій, цинку в кухонній солі з солэктишим розчиноштм основи ;

- мікровлвмзнтів міді, двдміи, щшсу, заліз а в солях "ос. ч." з кошдвнтруваїшям сшвосвдюшшм з колекторами, одерлшішя снодштм

Р03Ч5Ш9ШШЛ.

7. Розроблено способи одэржапня ялор;іду патріа високого ступеня чистоти а коїщонтруванням п умовах :

- солэнтчиного розчзшэшл основи ;

- на колекторах, одорхаши аиодшиї родч-днонішм і під діви ультразвуку.

Основижі ачіст дисертації яинлвдопо у слідуючих друкованих нрпцях ;

1. А. с. 1573406 СССР, е 01 м 27/02 Способ високочастотного

анализа чистоти жидкости и устройстве для ого ос.упдстїшшїя / Ф,А. Чкилвнко, Д.П. Сивцов, Л.П. Сидорова // Б.И. 1990, м 70. ,

2. Чкиотнко Ф.А., Бакланов Л.Н., Сидорова Л.П. Ультразвуковая 5ШТВКСИфИКаЦЙЯ пробоподготовкм ДЛЯ СПрОДОЛЗЇПІЯ - СЛЭД0В металлов в природных водах я рассолах // Тез. докл. межгосударственной конфзрепети ”Жт!Я рэдшзуклвдрв и мэталл-ковсв в природных объектах". - Минск, 1032, - С. 132.

3. Чмилвлко О.А., Бакланов А.Н., Сидорова Л.П. Применэнив

вышних физических ползя для нятопсифжации аваиитичэсювс продассоа // Дэл. в ОНИйТЭХИ’ М '80 - хп 92. -

Днопроштровск, - Да. университет, 1932. № 5. - 04 с.

4. Бакланов А.Н., ЧМилзнко Ф.А., Сидорова Л.П. ' Ультразвуков

анзлизо поварзяноа соля на токаяшаэ кикрозлошиты // Лот.,, в ОНШТЭХИМ Н 518 - т 91. - Дшпроштровск. - Да. унивзрситет, 1992. № ІЗ. - 25 О.

5. Чияязнко Ф.А., Сидорова Л.П., Бакланов А.Н. Кашдантриронзнш

микропримесба шлвза соосавдрниэи на. коджэяторо, шлучоннон анодным растворвшюм магния // Хинял и технология вода* -

1993. - 15, № 7-8. - С. 527-530. '

6. Сидорова Л. П., сгигрм» Д. П., Чмялаико Ф. О. Питания контрол»

еколог і много стану содшюс рссурсія їкраїия при сийчмя! хімічних дисциплін // Тез* докя. Всеукр. конф.

‘•Українознавогво І гуманізація осо ти1*. - Дніпропетровськ,

1903. - С. 104 .

7. Чмилвпко Ф.А., Сивцрв Д.П., Сидорова Л.П. Многочастотная аюкгроштрия жидкостей // Тез. докл. IV конф. по алектрохимическим методам анализа " ЭМА - 84." - Москва,

1994. - С. 101.

8. Чмиденко Ф.А., Сидорова Л.П., Бакланов А.Н., Костенко В.И. Способ очистки растворов хлорида натрия. Положительное решение о выдаче патента на изобретении по заявке К 5040725 от 14.03.94 о приоритетом от 21.09.91.