[go: up one dir, main page]

RU2003113035A - METHOD FOR MEASURING ION ACTIVITY IN SOLUTIONS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR MEASURING ION ACTIVITY IN SOLUTIONS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Info

Publication number
RU2003113035A
RU2003113035A RU2003113035/28A RU2003113035A RU2003113035A RU 2003113035 A RU2003113035 A RU 2003113035A RU 2003113035/28 A RU2003113035/28 A RU 2003113035/28A RU 2003113035 A RU2003113035 A RU 2003113035A RU 2003113035 A RU2003113035 A RU 2003113035A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ion
effect transistor
input
output
selective field
Prior art date
Application number
RU2003113035/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2244917C1 (en
Inventor
Виталий Владимирович Сазонов
Александр Борисович Килимник
Виктор Прокопьевич Шелохвостов
Владимир Николаевич Чернышов
Original Assignee
Тамбовский государственный технический университет
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовский государственный технический университет filed Critical Тамбовский государственный технический университет
Priority to RU2003113035/28A priority Critical patent/RU2244917C1/en
Priority claimed from RU2003113035/28A external-priority patent/RU2244917C1/en
Publication of RU2003113035A publication Critical patent/RU2003113035A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2244917C1 publication Critical patent/RU2244917C1/en

Links

Claims (2)

1. Способ измерения активности ионов в растворах, заключающийся в том, что в исследуемый электролит помещают индикаторный ионоселективный полевой транзистор, вспомогательный электрод и датчик температуры на поверхности ионоселективной мембраны полевого транзистора, измеряют потенциал с истока ионоселективного полевого транзистора, по которому находят искомую активность, отличающийся тем, что дополнительно измеряют температуру вспомогательного электрода, а искомая активность ионов находится по соотношению1. The method of measuring the activity of ions in solutions, namely, that an ion-selective field effect transistor, an auxiliary electrode and a temperature sensor are placed on the surface of the ion-selective membrane of the field-effect transistor in the electrolyte under study, the potential is measured from the source of the ion-selective field-effect transistor, by which the desired activity is found, which differs the fact that additionally measure the temperature of the auxiliary electrode, and the desired ion activity is found by the ratio
Figure 00000001
Figure 00000001
где Т1 - температура на поверхности ионоселективной мембраны;where T 1 is the temperature on the surface of the ion-selective membrane; VD - напряжение на стоке ионоселективного полевого транзистора;V D is the voltage at the drain of an ion-selective field effect transistor; ID - ток канала;I D is the channel current; VSD - разность потенциалов между входом и выходом ионоселективного полевого транзистора;V SD is the potential difference between the input and output of the ion-selective field effect transistor; L - длина канала;L is the length of the channel; Z - ширина канала;Z is the width of the channel; d - толщина диэлектрика;d is the thickness of the dielectric; zi - заряд контролируемого иона в единицах заряда протона;z i is the charge of the controlled ion in units of the proton charge;
Figure 00000002
- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика под управляющим электродом;
Figure 00000002
- the relative dielectric constant of the dielectric under the control electrode;
ND - концентрация донорной примеси;N D is the concentration of donor impurities; a'j - активность мешающего иона в растворе;a ' j is the activity of the interfering ion in solution; F - число Фарадея;F is the Faraday number; R - универсальная газовая постоянная;R is the universal gas constant; k - постоянная Больцмана;k is the Boltzmann constant; Е - ЭДС электрохимической цепи;E - EMF of the electrochemical circuit; В - опытный коэффициент;In - experimental coefficient; ЕG(0) - значение ширины запрещенной зоны, экстраполированное к T=0;E G (0) - the value of the band gap extrapolated to T = 0; К Pot i,j - коэффициент потенциометрической селективности;TO Pot i, j - coefficient of potentiometric selectivity; j - индекс мешающего иона;j is the index of the interfering ion; μ n - подвижность носителей заряда, определяемая по соотношениюμ n is the mobility of charge carriers, determined by the ratio
Figure 00000003
Figure 00000003
где μ ст выражается какwhere μ st is expressed as
Figure 00000004
Figure 00000004
Qs - заряд в канале, который рассчитывается по зависимостиQ s is the charge in the channel, which is calculated by the dependence
Figure 00000005
Figure 00000005
E0(T2) - стандартный потенциал вспомогательного электрода при температуре электрода Т2, например для хлорсеребряного электрода рассчитываемый по зависимостиE 0 (T 2 ) is the standard potential of the auxiliary electrode at the temperature of the electrode T 2 , for example, for a silver chloride electrode calculated according to EO(T2)=0,22239-645,52· 10-6· (T2-298,15)-3,284· 10-6· (T2-298,15)2+9,948· 10-9· (T2-298,15)3.E O (T 2 ) = 0.22239-645.52 · 10 -6 · (T 2 -298.15) -3.284 · 10 -6 · (T 2 -298.15) 2 + 9.948 · 10 -9 (T 2 -298.15) 3 .
2. Устройство измерения активности ионов в растворах, содержащее вспомогательный электрод, индикаторный ионоселективный полевой транзистор и датчик температуры мембраны ионоселективного полевого транзистора, размещаемые в исследуемом растворе, операционный усилитель, построенный по компенсационной схеме, инвертирующий вход которого соединен и со стоком ионоселективного полевого транзистора, а выход подключен к истоку ионоселективного полевого транзистора, резистор, соединяющий исток ионоселективного полевого транзистора и неинвертирующий вход операционного усилителя, три источника тока, первый и второй соответственно подсоединены к инвертирующему и неинвертирующему входу операционного усилителя, а третий соединен с выходом операционного усилителя, источник напряжения, первый выход которого соединен с первым и вторым источником тока, второй выход с третьим источником тока, а третий выход соединяется со вспомогательным электродом, коммутатор, два входа которого соединены со стоком и истоком ионоселективного полевого транзистора, а третий и четвертый входы с двумя выходами датчика температуры, второй усилитель, вход которого подсоединен к выходу коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом второго усилителя, микропроцессор, блок управления, индикаторное устройство, причем, первый вход микропроцессора соединен с пятым входом коммутатора, второй вход микропроцессора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход источника напряжения подключен к третьему входу процессора, остальные входы микропроцессора соединены с блоком управления и индикатором, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик температуры, помещенный на вспомогательном электроде, два выхода которого соединены с шестым и седьмым входом коммутатора.2. A device for measuring the activity of ions in solutions, containing an auxiliary electrode, an indicator ion-selective field-effect transistor, and a temperature sensor of the membrane of an ion-selective field-effect transistor, placed in the test solution, an operational amplifier constructed according to a compensation circuit, whose inverting input is connected to the drain of the ion-selective field-effect transistor, and the output is connected to the source of the ion-selective field-effect transistor, a resistor connecting the source of the ion-selective field-effect transistor and non-inv the rotary input of the operational amplifier, three current sources, the first and second are respectively connected to the inverting and non-inverting inputs of the operational amplifier, and the third is connected to the output of the operational amplifier, the voltage source, the first output of which is connected to the first and second current source, the second output to the third current source and the third output is connected to the auxiliary electrode, a switch, the two inputs of which are connected to the drain and the source of the ion-selective field-effect transistor, and the third and fourth inputs with sensing the outputs of the temperature sensor, a second amplifier, the input of which is connected to the output of the switch, an analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the second amplifier, a microprocessor, a control unit, an indicator device, moreover, the first input of the microprocessor is connected to the fifth input of the switch, the second input of the microprocessor connected to the output of the analog-to-digital converter, the control input of the voltage source is connected to the third input of the processor, the remaining inputs of the microprocessor are connected to the control unit and an indicator, characterized in that it further comprises a temperature sensor placed on an auxiliary electrode, two outputs of which are connected to the sixth and seventh input of the switch.
RU2003113035/28A 2003-05-05 2003-05-05 Method and device for measuring activity of ions in solutions RU2244917C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113035/28A RU2244917C1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Method and device for measuring activity of ions in solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113035/28A RU2244917C1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Method and device for measuring activity of ions in solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003113035A true RU2003113035A (en) 2004-12-10
RU2244917C1 RU2244917C1 (en) 2005-01-20

Family

ID=34978165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113035/28A RU2244917C1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Method and device for measuring activity of ions in solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2244917C1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2390767C1 (en) * 2009-04-17 2010-05-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Соэкс" Bioproduct ionometry method and device for implementing said method
RU2533331C2 (en) * 2012-10-17 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Экологические Технологии" Method for determining content of anions in solutions and moisture-containing products
RU2719284C1 (en) * 2019-10-18 2020-04-17 Александр Евгеньевич Кузнецов System and method for dynamic measurement of redox potential during a chemical reaction

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1509719A1 (en) * 1986-12-04 1989-09-23 Московский Инженерно-Физический Институт Device for measuring concentration of ions in solutions of electrolytes
US4879517A (en) * 1988-07-25 1989-11-07 General Signal Corporation Temperature compensation for potentiometrically operated ISFETS
SU1658062A1 (en) * 1988-08-30 1991-06-23 Предприятие П/Я Г-4367 Device for measuring electrochemical potential of ionic activity in solutions
RU2188411C1 (en) * 2001-06-13 2002-08-27 Тамбовский государственный технический университет Method and device for measurement of ion activity in solutions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2709991T3 (en) Method and apparatus for the analysis of electrochemical properties
US9933387B1 (en) Miniaturized sub-nanoampere sensitivity low-noise potentiostat system
US4385274A (en) Method and device for compensating temperature-dependent characteristic change in ion-sensitive FET transducer
MX148623A (en) IMPROVEMENTS TO A DEVICE TO MEASURE PH IN A BLOOD SAMPLE
Liu et al. Implementation of a microfluidic conductivity sensor—A potential sweat electrolyte sensing system for dehydration detection
EP3472608A1 (en) Chlorine, oxidation - reduction potential (orp), and ph measurement
EP2972265B1 (en) Low slope ph electrode with charge transfer component
US7981264B2 (en) Drift calibration method and device for the potentiometric sensor
RU2003113035A (en) METHOD FOR MEASURING ION ACTIVITY IN SOLUTIONS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US20070000778A1 (en) Multi-parameter sensor with readout circuit
Vukojević et al. First electrochemical investigation of organophosphorus pesticide azametiphos and its quantification using electroanalytical approach
Schöning et al. A novel silicon-based sensor array with capacitive EIS structures
Yuan et al. Development of an Electrochemical Sensor for Chloride ion Detection Using Ion-Sensitive Field-Effect Transistor Array
RU2188411C1 (en) Method and device for measurement of ion activity in solutions
JPH03131749A (en) Gaseous hydrogen sensor
EP4285120A1 (en) Electrochemical measurement with additional reference measurement
RU2244917C1 (en) Method and device for measuring activity of ions in solutions
RU2314522C1 (en) Arrangement for measuring of the concentration of oxygen in gases
JP2015224904A (en) Ion sensor
SU600427A1 (en) Method of electrochemical analysis of substances
RU39204U1 (en) ELECTROCHEMICAL CELL
Chou et al. Fabrication and stability analysis for the sodium ion sensor
SU894537A1 (en) Method of oxygen content determination
RU2094791C1 (en) Calibrated solid-electrolyte analyzer
Mahendra Putra et al. Fabrication of a Potential Difference Measuring Instrument Using a Capacitive Sensor Based on aTmega328 Microcontroller