ЭМИССИОННЫЙ СЕНСОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ В ВОДЕ

Эмиссионный сенсор для определения ионов металлов в воде
МКЙ 6 G 01 J 3/40
Эмиссионный сенсор для определения ионов металлов в воде относится к области атомно-эмиссионной спектроскопии и представляет собой капельно-искровое разрядное устройство.
Известны эмиссионные устройства для определения состава жидкостей, содержащие кювету с исследуемым электролитом, два электрода и спектрофотометр /1.2/. Эти устройства основаны на избирательном излучении анализируемыми компонентами светового излучения в инфракрасном, видимом и ульрафиолетовом диапазонах длин волн. Спектры излучения атомов и молекул в анализируемых веществах возбуждают различными способами, в том числе с помощью электрических разрядов.
Наиболее близким из известных является устройство сенсор ного типа (эмиссионный сенсор) для определения металлов в воде /3/. Устройство содержит разрядную камеру, в которой размещена кювета с анализируемым раствором и два электрода, подключенные к источнику напряжения, причем один из электродов подсоединен к кювете, а второй размещен над кюветой и выполнен из металла, а также спектральный анализатор, направленный на пршежуток над кюветой в разрядной камере.
Недостатками этого устройства является замедленность определений, обусловленная временем смены анализируемого раствора в кювете, а также влиянием на определение материала электрода, выполненного из металла и находящегося в  промежутке, что снижает качество определения и приводит к систематическим погрещностям и плохой воспроизводимости.
Целью предложения является устранение указанных недостатков, а именно - уменьшение постоянной времени определений, а также повышение их точности анализа.
Цель достигается тем, что известное устройство - эмиссионный сенсор для определения металлов в воде, содержащий разрядную камеру, в которой расположена кювета и два эле трода, подключенные к источнику напряжения, причем один из электродов подсоединен к гаовете, а второй размещен вертикально над кюветой, а также спектральный анализатор, направленный на промежуток,над
тп
кюветой в рагрядной камере, снабжено источником анализируемого раствора подсоединенным к кювете, при этом кювета вьшолнена в виде трубки, конец которой закреплен вертикально под электродом, а электрод снабжен трубкой, подключенной к источнику раствора электролита, не содержащего определяемые металлы, срез которой обращен к гаовете - первой трубке и обе трубки выставлены соосно по отношению друг к другу.
Вариантш является эмиссионный сенсор для определения ионов металлов в воде, который снабжен сливом, расположенным ниже среза трубки, являющейся кюветой, и охватывающим ее.
Вариантом является эмиссионный сенсор для определения ионов металла, трубки которого выполнены из стекла и имеют диаметр 2-3 мм.
Вариантом является эмиссионный сенсор для определения ионов металла, источник напряжения которого выполнен в виде емкости 0,2-2 мкФ, заряжаемой до 0,7-1 кВ и разряжаемой 5-10 раз в минуту при мощности менее 0,1 Вт.
На чертеже показана схема эмиссионного сенсора для определения ионов металлов в воде. Он содержит источник анализируемого раствора 1, первую трубку 2 (юовету), слив 3, спектральный анализатор 4, вторую труб 5, источник раствора электролита б, второй электрод 7, источник напряжения 8 и первый электрод 9.
Концы (срезы) первой трубки 2 и второй трубки 5 выставлены вертикально, соосно и навстречу друг к другу. Слив 3 охватывает конец первой трубки 2. Плюс источника напряжения 8 подключен ко второму электроду 7, а минус - соответственно к первому электроду 9. В качестве раствора электролита использована разбавленная кислота. Спектральный анализатор выполнен в виде фотоэлектронного умножителя с фильтром.
Эмиссионный сенсор для определения ионов металлов в воде работает следующим образом. Источник анализируемого раствора 1 подает в первую трубку 2 подкисленный раствор ионов металла в воде, который стекает из среза первой трубки 2 в слив 3. Сверху из источника раствора электролита б по второй трубке 5 по каплям подается разбавленная кислота. Электрический ток от
- 2 -
трод 9 создает медду срезами первой трубки 2 и второй трубки 5 газовый разряд. Излучение газового разряда принимается спектральным анализатором 4 и анализируется компьютером на содержание и концентрацию ионов металлов.
Постоянная обновляемость поверхности жидкости анализируемого раствора и возможность проведения непрерывных измерений в потоке позволяют достичь поставленных целей - уменьшения постоянной времени и повышения точности измерений. Эмиссионный сенсор для определения ионо металлов в воде прост в изготовлении и легко реализуем даже в лабораторных условиях.
1.Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1984, с. 902.
2.Опектор О.А. Электрические измерения физических величин. -М. -Л. ЭнеогоатомияляФ. 1987. с. 310.
3. Cserfalvi Т., Mesei Р.// J. Anal. Atom. Spectrom. 1994, V.9. N 3. P.345. Авторы
- s Литература.  Ягов В. В. Зуев В. К.