Пристрій для вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин

Реферат: UA 75113 U UA 75113 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічне рішення належить до способів і пристроїв, використовуваних при оцінці стану об'єктів навколишнього середовища, в т.ч. біологічних, і дії на них при екологічному контролі факторів навколишнього середовища, оцінці корозійної і ерозійної стійкості порід, в медицині, дослідженні природних і будівельних матеріалів особливими способами. Відомий пристрій для вимірювання фото-ЕДС напівпровідників [пат. РФ № 2094905 H01L21/66 27.10.1997], що містить вакуумну камеру з розташованим в ній наочним столиком, суміщеним з нагрівачем, і блок реєстрації емітованих електронів, що відрізняється тим, що воно додатково містить послідовно розташовані джерело ІЧ-випромінювання, конденсор, перший монохроматор, першу збираючу лінзу, встановлену у вакуумній камері, а також послідовно розташовані джерело УФ-випромінювання, другий монохроматор і другу збираючу лінзу, встановлену у вакуумній камері, причому осі монохроматорів ІЧ і УФ перетинаються на поверхні наочного столика і розташовані під кутами 30-90° щодо наочного столика. Пристрій не може вимірювати Фото-ЕДС у водному середовищі, не визначає окислювальну активність об'єкту і вимагає використання монолітного зразка. Як прототип вибраний пристрій для потенціостатичних і гальваностатичних вимірювань [пат. РФ № 2131602, G01N 27/48, 10.06.1999], яке містить електрохімічну комірку, що включає робочий електрод, допоміжний електрод і електрод порівняння, диференціальний підсилювач, буферний підсилювач, вимірника струму, перемикач режиму, вхід пристрою, перший і другий виходи пристрою, причому електрод порівняння сполучений з неінвертуючим входом буферного підсилювача, вихід буферного підсилювача сполучений з його інвертуючим входом, робочий електрод сполучений з вимірником струму, вихід якого сполучений з другим виходом пристрою і додатково містить пристрій вибірки-зберігання, генератор імпульсів і переривник струму, вхід якого сполучений з виходом диференціального підсилювача, а вихід з допоміжним електродом, вхід пристрою вибірки-зберігання сполучений з виходом буферного підсилювача, а вихід - з першим виходом пристрою і з першим нерухомим контактом перемикача режиму, другий нерухомий контакт якого сполучений з виходом вимірника струму, вихід генератора імпульсів сполучений з входом переривника струму, що управляє, і з входом пристрою вибіркизберігання, що управляє, що інвертує вхід диференціального підсилювача сполучений з рухомим контактом перемикача режиму, а неінвертуючий вхід - з входом пристрою. Проте цей пристрій оснащений осередком, не здатним оцінити внесок фотоокислювальних процесів, громіздко і може бути використано тільки в стаціонарному режимі. Недоліком такого пристрою є неможливість вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин. У основу корисної моделі поставлена задача удосконалити пристрій для вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин шляхом виконання електрохімічної комірки, що заповнена водою. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин, що включає електрохімічну комірку, сполучений з блоком живлення, і електроди, згідно корисної моделі, додатково містить світлоізоляційну камеру з розташованою в ній ультрафіолетовою лампою, електрохімічна комірка виконана кварцовою U-подібною, заповненою водою, з розташованими в ньому мембраною, катодом і анодом, міліамперметр, сполучений з анодом. Такий пристрій забезпечує можливість вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин. Пропонований пристрій дозволяє визначати слабкі фотоструми, що з'являються в анодному просторі вимірювального осередку в результаті взаємодії води з поверхнею досліджуваного зразка, який одночасно виконує роль насипної мембрани і роздільника катодного і анодного простору, а також оснащено лампою, що моделює природну освітленість, осередок виконаний з кварцового скла. На кресленні приведена схема пристрою. Пристрій містить світлоізоляційну камеру 1, в якій розташована кварцова U-подібна електрохімічна комірка 2, заповнена водою, мембрану 3, розташовану у воді, ультрафіолетову лампу 4, сполучену з блоком живлення 5, і платинові електроди 6, 7, міліамперметр 8, сполучений з електродом 6. Пристрій працює таким чином. Мембрану 3 з досліджуваного зразка поміщають на дно кварцової U-подібної електрохімічної комірки 2, після чого катодний і анодний простір заповнюють водою, що дистилює, і вносять туди електроди 6, 7, які підключаються до джерела живлення із заданою постійною вихідною напругою. Катодний простір це область трубки, яку поміщений електрод 5, сполучений з негативним полюсом джерела живлення, анодне - область роботи електроду 7, приєднане до позитивного полюса. Після підключення електродів кварцова U-подібна 1 UA 75113 U 5 10 15 20 25 електрохімічна комірка 2 вноситься до світлоізоляційної камери 1. Після закриття стулки контейнера проводиться включення джерела живлення і завмер сили струму міліамперметром 8, сполученим з анодом 7. Не відключаючи електроди від джерела живлення, проводять включення ультрафіолетова лампи 4, після чого проводиться повторний вимір струму. Збільшення часу вимірювання пов'язане з наявністю періоду індукції, характерного для фотохімічних процесів. При постійно зростаючому фотострумі паралельно проводиться вимір часу опромінювання. Фотоактивність зразка оцінюється щодо темнавого значення струму. Приклад реалізації пристрою. Мембрану з досліджуваного зразка масою 1-2 г поміщають на дно кварцової U-подібної електрохімічної комірки, після чого катодний і анодний простір заповнюють водою, що дистилює, і вносять туди електроди, виконані з платини. Після підключення електродів кварцова U-подібна електрохімічна комірка вноситься до світлонепроникного контейнера. Через 5 хвилин після закриття стулки контейнера, проводиться включення джерела живлення і завмер сили струму. Вимірювання проводяться протягом 5 хвилин. Не відключаючи електроди від джерела живлення, проводять включення ультрафіолетової лампи, після чого проводиться повторний вимір струму протягом 15 хвилин. Пристрій забезпечує можливість вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для вимірювання фотоокислювальної активності мінеральних і біологічних речовин, що включає електрохімічний осередок, сполучений з блоком живлення, і електроди, який відрізняється тим, що додатково містить світлоізоляційну камеру з розташованою в ній ультрафіолетовою лампою, електрохімічну комірку виконану U-подібною, заповненою водою, з розташованими в ньому мембраною, катодом і анодом, міліамперметр, сполучений з анодом. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2