Модель вольтамперометрического датчика

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ МЕТОДОВ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ И МОДЕЛИ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ [c.268]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ [c.295]

Любая математическая модель состоит из совокупности количественных соотношений, описывающих с определенной идеализацией основные свойства объекта. Рассмотрим эти соотношения для модели вольтамперометрических датчиков, удовлетворяющей исходным условиям, изложенным в разделе 8.2.1. [c.295]

Фарадеевский ток. Основными теоретическими соотношениями для математической модели вольтамперометрических датчиков являются уравнения, описывающие взаимосвязь фарадеевского тока, потенциала электрода и концентрации электроактивных веществ (деполяризаторов). При произвольной степени обратимости электрохимической реакции для одного деполяризатора таким соотношением является уравнение (8.98), а для полностью обратимой или полностью необратимой реакции - уравнения (8.94), (8.86) или (8.99), (8.100). При необходимости моделирования датчиков, содержащих несколько деполяризаторов, достаточно сложить соответствующее число однотипных уравнений, каждое из которых учитывает свойства одного деполяризатора. [c.295]

Система уравнений, описывающая фарадеевский ток / (8.98), емкостный ток /с (8.104), шумовой, /шэ и общий ток /г датчика (8.107), а также приложенное к датчику напряжение (8.109) составляет общую математическую модель вольтамперометрических датчиков. Введение этой системы уравнений в компьютер позволяет на основе ее численного решения выявить основные закономерности и характеристики различных вольтамперометрических методов и используемых в них датчиков при заданных конкретных параметрах и режимах работы. [c.300]

Полезность электрических моделей вольтамперометрических датчиков заключается в следующем. [c.300]

Переходя к рассмотрению вопросов теории вольтамперометрии, важно отметить, что она, с одной стороны, представлена большим разнообразием методов и типов используемых электродов, а с другой стороны, процессы, происходящие в электрохимической ячейке, имеют, в основном, общий характер. При этом с точки зрения аналитических задач важно установить теоретические соотношения, определяющие функциональные закономерности вольтамперометрического датчика, т.е. соотношения, связывающие потенциал индикаторного электрода, ток электрохимической реакции определяемого вещества и его количественное содержание в растворе. Для получения более адекватной математической модели, позволяющей, кроме всего прочего, оценивать метрологические возможности, сравнительные достоинства и недостатки вольтамперометрических методов, нужно наряду с основными функциональными зависимостями учитывать соотношения, описывающие источники основных помех и искажений аналитического сигнала. Имеются в виду, прежде всего, ток заряжения емкости двойного слоя, омическое падение напряжения в объеме раствора, а также шумы, возникающие в ячейке и измерительной аппаратуре. [c.269]

Электронные эквиваленты вольтамперометрических датчиков. Нелинейные аналоговые модели, позволяющие количественно и в реальном масштабе воспроизводить основные электрические свойства вольтамперометрических ячеек, в общем случае имеют довольно сложную структуру. Поэтому мы ограничимся рассмотрением сравнительно простого варианта электронного эквивалента трехэлектродной ячейки со стационарным индикаторным электродом, на котором может протекать обратимая электрохимическая реакция при контролируемом изменении потенциала Е 1) и С°кеа = 0. Для такого случая электрические свойства ячейки можно описать с помощью рассмотренных ранее соотношений. [c.308]

Эквивалентный ток шума. При определении малых содержаний определяемых веществ, когда измерительная аппаратура работает с максимальной чувствительностью, измеряемый сигнал кроме составляющих, обусловленных электрохимической реакцией и зарядом емкости двойного слоя, содержит флуктуационную помеху. Очевидно, что в тех случаях, когда нужно теоретически оценить вместе с полезным сигналом общий уровень помех, влияющих на предел обнаружения конкретных вольтамперометрических методов, необходимо, чтобы модель датчика воспроизводила наря- [c.296]

Поскольку в основе электрохимических процессов лежат общие закономерности, связанные с напичием электрических потенциалов, электрических зарядов и электрических токов, то вполне естественно стремление представить вольтамперометрические датчики в виде электрической модели (эквивалентной схемы), состоящей из общеизвестных элементов электрических (электронных) цепей. Разумеется, что такая модель должна в реальном или ином масштабе количественно воспроизводить основные электрические характеристики электрохимической системы. [c.300]