Электрохимический анализатор кислорода в гетерогенной среде

• Автор: Сидоров, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА В ПУЛЬПАХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ.
1.1. Анализ существующих классификаций и методов определения растворенного кислорода в жидких средах.
1.2. Выбор и обоснование электрохимических методов как наиболее перспективных для разработки анализатора кислорода

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО

КИСЛОРОДА

2.1. Сущность электрохимического метода анализа кислорода

2.2. Кинетика диффузионных процессов при измерении содержания

кислорода
2.3. Кинетика поляризационных процессов при измерении содержания кислорода
2.4. Механизм электрохимического восстановления кислорода и реальные возможности измерения содержания кислорода
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА.
3.1. Исследование электродов и электролита ячейки.
3.2. Исследование влияния величины поверхности катода и толщины
мембраны на диффузионный ток ячейки.
3.3. Анализ электрохимических ячеек с газопроницаемой мембраной.
3.4. Подбор мембраны для электрохимического анализатора кислорода
3.5. Разработка и создание прибора для автоматического измерения
концентрации кислорода в жидких средах.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. РОЛЬ КИСЛОРОДА В ФОРМИРОВАНИИ ГЕТЕРОГЕННОЙ
СРЕДЫ.
4.1. Роль кислорода в формировании окислительновосстановительного потенциала пульпы.
4.2. Окислительновосстановительные реакции в системе сера кислородвода Ю
4.3. Окислительновосстановительные реакции в системе сульфид
растворенный кислород вода.
4.4. Строение окисленной поверхности сульфидного минерала
4.5. Механизм взаимодействия сульфгидрильных собирателей с поверхностью сульфидных минералов в присутствии растворенно
го кислорода
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
ГЛАВА5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА
В СУЛЬФИДНЫХ СРЕДАХ .
5.1. Адсорбция кислорода, растворенного в воде, некоторыми сульфидами.
5.2. Влияние концентрации реагентов на адсорбцию кислорода сульфидами.
5.3. Влияние смесей сульфидов на адсорбцию кислорода минерала 6 ми.
5.4. Математическая модель процесса адсорбции кислорода пиритом
в водной среде.
5.5. Проектное решение системы управления процессом флотации
руды Удоканского месторождения.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Заслуживает упоминания также манометрический метод определения кислорода по Варбургу []. Данный метод используется для определения газообмена при изучении химических и биологических реакций. Аппарат А. И.Смирнова [], также основанный на манометрическом определении содержания кислорода. В ряде учебников и монографий [, ] имеются достаточно полные, хотя часто и отличные одна от другой схемы классификации методов физико-химического анализа. Классические методы химического анализа основаны, как правило, на той или другой химической реакции. В физических же методах, наоборот, химические реакции отсутствуют или имеют второстепенное значение. Характерной особенностью физико-химических методов, в отличие от обычных химических, является то, что в таком случае используется не просто взаимодействие веществ с тем или другим реактивом, но и взаимодействие электрического тока или различного вида полей и излучений с веществом. В этом отношении физико-химические методы близки к физическим. Например, измерение светопоглощения раствора красителя дает возможность определить его концентрацию, не проводя химических реакций. Этот метод - сиектрофотометрия - принадлежит к физическим методам. Наоборот, определение концентрации кислорода спектрофотометрическим способом, основанным на предварительном получении окрашенного соединения (с использованием индигокармина, сафранина и других лейкосоединений), относится к физико-химическим методам анализа [6]. Аналогично, по электропроводности раствора, можно определить концентрацию вещества - метод кондуктометрический. Электропроводность можно измерить не проводя химических реакций, поэтому кондук-тометрия относится к физическим методам. Этот метод относится уже к физико-химическим методам анализа. В.А. Ковальцов и В. Б. Алесковский [] предлагают такую классификацию известных методов определения кислорода: йодометрические, колориметрические, электрохимические, прочие методы. К классу прочих методов авторы причисляют масс-спектрометрический и парамагнитнорезонансный. Подобной классификации придерживается Мухин H. H. [7J. Оба вида предложенных классификаций страдают как отсутствием полноты охвата существующих методов, так и отсутствием критерия классификации и конкретизации выделенных методов. Остается неясным: к какому классу авторы относят такие методы, как кулонометрический, манометрический, кондуктометрический, хроматографический. В работе Л. М. Резникова [] указывается на возможность измерения содержания кислорода в воде двумя принципиально различными методами: косвенными и прямыми. При этом под косвенными методами подразумеваются такие методы, при которых взаимодействие чувствительного элемента прибора с молекулами кислорода происходит не в растворе, а в другой - чаще всего газообразной среде, в которой его концентрация тем или иным образом функционально связана с концентрацией растворенного кислорода. К ним автор относит химические методы (индигокарминовый), метод измерения теплопроводности, магнитный, термохимический и др. К методам прямого измерения кислорода отнесены электрохимический и полярографический. В данной классификации так же, как и в предыдущих, отсутствует целый ряд известных методов анализа кислорода. Кроме того, автор разделяет электрохимические и полярографические методы, хотя последний бесспорно относится к классу электрохимических методов анализа. По И. О.М. Штерн [6] рассматривает только объемные и колориметрические методы анализа растворенного кислорода. A.A. Л.М. Живилова [] ограничивается рассмотрением только фотоэлектрического, кондуктометрического и электрохимического методов. Рассмотренные классификации охватывают, как правило, весьма ограниченное количество методов. Поэтому в качестве основного критерия классификации принята сущность физико-химических явлений, отражающая процесс преобразования свойств растворенного кислорода в соответствующий сигнал, пропорциональный его содержанию в анализируемом растворе. Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что, несмотря на многообразие методов анализа кислорода , практическое их применение весьма ограничено. На рис.