RU2555774C2 - Water state indication method - Google Patents
Water state indication method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555774C2 RU2555774C2 RU2013153057/15A RU2013153057A RU2555774C2 RU 2555774 C2 RU2555774 C2 RU 2555774C2 RU 2013153057/15 A RU2013153057/15 A RU 2013153057/15A RU 2013153057 A RU2013153057 A RU 2013153057A RU 2555774 C2 RU2555774 C2 RU 2555774C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- potential
- state
- time
- melt
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к исследованию и анализу материалов и может быть использовано для определения структурного состояния талой воды в разное время после таяния.The invention relates to the study and analysis of materials and can be used to determine the structural state of melt water at different times after melting.
Известно применение методов потенциометрического, кондуктометрического титрирования, диэлектрометрии для индикации состояния активированной воды (Плакатина О.С., Борбат В.Ф., Мухин В.А., Андреева А.Л., //Известия ВУЗОов. Химия и химическая технология. 1992, т.35, вып.11-12, с.142-143, Плакатина О.С., Борбат В.Ф., Мухин В.А. // Известия ВУЗОов. Химия и химическая технология. 1993, т.36, вып.6, с.44-47). Сравнение кривых потенциометрического и кондуктометрического титрирования растворами электролитов, тангенсов диэлектрических потерь, расходов электролита на основе неактивированной и электрохимически активированной воды показало их достоверное отличие.It is known to use methods of potentiometric, conductometric titration, dielectrometry to indicate the state of activated water (Plakatina OS, Borbat V.F., Mukhin V.A., Andreeva A.L., // Izvestiya VUZOov. Chemistry and chemical technology. 1992 , t.35, issue 11-12, p.142-143, Plakatina O.S., Borbat V.F., Mukhin V.A. // Bulletin of higher educational institutions.Chemistry and chemical technology. 1993, t.36, issue 6, p. 44-47). Comparison of potentiometric and conductometric titration curves with electrolyte solutions, dielectric loss tangents, electrolyte consumption based on non-activated and electrochemically activated water showed their significant difference.
Недостатком данных методов является большая подготовительная работа, заключающаяся в выборе электролита, концентрации электролита. Кроме того, в данных методах необходимо устанавливать диапазон частот, в котором наблюдаются наибольшие диэлектрические потери. Также на проведение потенциометрического и кондуктометрического титрирования влияет объем пробы титранта. В титриметрических методах концентрация растворов титрантов составляла 10-4 моль/л. Для определения тангенса диэлектрических потерь готовились растворы сульфата натрия концентрацией 10-3 экв./л. Такие очень разбавленные растворы электролитов находятся на пределе чувствительности данных методов измерений, что отрицательно влияет на точность и достоверность результатов. Для получения достоверных результатов необходимо проведение дополнительных параллельных серий измерений.The disadvantage of these methods is the large preparatory work, which consists in the choice of electrolyte, electrolyte concentration. In addition, in these methods it is necessary to establish a frequency range in which the highest dielectric losses are observed. Potentiometric and conductometric titration is also affected by the volume of the titrant sample. In titrimetric methods, the concentration of titrant solutions was 10 -4 mol / L. To determine the dielectric loss tangent, solutions of sodium sulfate were prepared with a concentration of 10 -3 equiv. / L. Such very dilute electrolyte solutions are at the limit of sensitivity of these measurement methods, which negatively affects the accuracy and reliability of the results. To obtain reliable results, additional parallel series of measurements are necessary.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ по патенту РФ №2284521, в котором определяют состояния электрохимически активированной воды при установлении тестовых значений, соответствующих неактивированному и электрохимически активированному состоянию воды в виде величин Δf1 и Δf2 изменения собственной частоты колебаний пьезокварцевого датчика АТ-среза при нанесении на него пробы неактивированной и активированной воды, определении величины изменения собственной частоты колебаний указанного датчика при нанесении на него пробы исследуемой воды и определении ее состояния по изменению структурно-чувствительных свойств в разное время после активации при сравнении полученной величины Δf изменения собственной частоты колебаний вышеуказанного датчика после нанесения на него исследуемого образца с тестовыми значениями Δf1 и Δf2.The closest in technical essence to the claimed one is the method according to RF patent No. 2284521, in which the state of electrochemically activated water is determined by setting test values corresponding to the unactivated and electrochemically activated state of water in the form of Δf 1 and Δf 2 changes in the natural frequency of oscillations of the AT- piezoelectric quartz sensor cut when applying samples of inactive and activated water to it, determining the magnitude of the change in the natural frequency of oscillations of the specified sensor when adding samples of the studied water to it and determining its state by changing the structurally sensitive properties at different times after activation when comparing the obtained value Δf of the change in the natural vibration frequency of the above sensor after applying the test sample to it with test values Δf 1 and Δf 2 .
Недостатком указанного способа является низкая достоверность результатов измерений, находящаяся на пределе чувствительности данного метода, а также большая длительность измерения.The disadvantage of this method is the low reliability of the measurement results, which is at the limit of sensitivity of this method, as well as the long duration of the measurement.
Задачей изобретения является повышение достоверности, точности и экспрессности измерений структурного состояния талой воды и определение времени релаксации структурного состояния талой воды к исходному состоянию.The objective of the invention is to increase the reliability, accuracy and expressness of measurements of the structural state of melt water and determine the relaxation time of the structural state of melt water to its original state.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ индикации структурного состояния воды, в котором определяют потенциал электрода, погруженного в исходную воду, затем определяют потенциал электрода, погруженного в талую воду, за время релаксации талой воды до состояния исходной воды по полученным тестовым релаксационным зависимостям потенциала от времени и температуры и значению потенциала φ в данный момент времени τ судят о структурном состоянии воды и времени возврата t в исходное состояние.The indicated technical result is achieved by the fact that a method for indicating the structural state of water is proposed, in which the potential of an electrode immersed in the initial water is determined, then the potential of the electrode immersed in the melt water is determined during the relaxation of the melt water to the state of the initial water from the obtained test relaxation dependences of the potential from time and temperature and the value of the potential φ at a given time τ judge the structural state of water and the time t return to its original state.
Для демонстрации преимуществ заявляемого способа перед методами потенциометрического, кондуктометрического титрования, диэлектрометрии в таблице 1 приводится их сравнение по воспроизводимости и правильности определения состояния талой воды, причем приводятся средние значения коэффициентов вариации (n=6; P=0,95)To demonstrate the advantages of the proposed method over the methods of potentiometric, conductometric titration, dielectrometry in table 1, they are compared in terms of reproducibility and accuracy of determining the state of melt water, and average values of coefficient of variation are given (n = 6; P = 0.95)
вариации, %Coefficient
variations,%
Из таблицы 1 следует, что в заявляемом способе:From table 1 it follows that in the claimed method:
1) нет загрязнения исследуемой воды электролитами;1) there is no contamination of the test water with electrolytes;
2) коэффициент вариации в среднем меньше в 1,2 раза, чем в наилучшем из других способов.2) the coefficient of variation is on average 1.2 times less than in the best of other methods.
Кроме того, вышеуказанные методы предполагают длительную подготовку самих измерений не менее 20 минут, в то время как заявляемый метод требует не более 3-5 минут. При использовании специальной компьютерной программы запись значений потенциала стеклоуглеродного электрода может осуществляться каждые 0,5 секунды.In addition, the above methods require a long preparation of the measurements themselves for at least 20 minutes, while the inventive method requires no more than 3-5 minutes. When using a special computer program, the potential values of the glassy carbon electrode can be recorded every 0.5 seconds.
Следовательно, предлагаемый прямой способ индикации состояния талой воды кроме экспрессности имеет еще более высокие воспроизводимость, точность и позволяет оценивать структурные изменения непосредственно растворителя (воды) без загрязнения его посторонними электролитами.Therefore, the proposed direct method for indicating the state of melt water, besides expressivity, has even higher reproducibility, accuracy and allows us to evaluate the structural changes directly of the solvent (water) without contamination by extraneous electrolytes.
В таблице 2 представлены результаты измерения электродного потенциала φ стеклоуглеродного электрода (патент РФ №2039975) в исходной (дистиллированная) и талой (размороженная дистиллированная) воде, при T=24°C.Table 2 presents the results of measuring the electrode potential φ of a glassy carbon electrode (RF patent No. 2039975) in the source (distilled) and thawed (thawed distilled) water, at T = 24 ° C.
Аналогичные измерения были проведены с бидистиллированной водой. Результат представлен в таблице 3.Similar measurements were carried out with bidistilled water. The result is presented in table 3.
Таким образом, так как не менялся химический состав воды и границы доверительных интервалов не перекрываются, следовательно, можно предположить, что структура талой воды отличается от структуры исходной воды, поскольку электродный потенциал стеклоуглерода в талой воде достоверно ниже такового в исходной воде.Thus, since the chemical composition of the water has not changed and the boundaries of the confidence intervals do not overlap, it can therefore be assumed that the structure of melt water is different from the structure of the source water, since the electrode potential of glassy carbon in melt water is significantly lower than that in the source water.
В интервале температур T=21÷24°C были проведены измерения (n=5) параметров исходной дистиллированной и размороженной - талой воды другими методами: значение pH, поверхностное натяжение σ, удельная электропроводность χ, которые не дали никаких сколько-нибудь достоверных отличий. Результаты данных измерения представлены в таблице 4.In the temperature range T = 21 ÷ 24 ° C, measurements were made (n = 5) of the parameters of the initial distilled and thawed melt water using other methods: pH value, surface tension σ, electrical conductivity χ, which did not give any significant differences. The results of the measurement data are presented in table 4.
Аналогичные измерения были проведены для бидистиллированной и размороженной - талой - воды. Данные об этих измерениях представлены в таблице 6.Similar measurements were carried out for bidistilled and thawed - melt - water. Data on these measurements are presented in table 6.
Для выявления влияния температуры на скорость релаксации талой воды к состоянию исходной были получены релаксационные зависимости потенциала стеклоуглеродного электрода в исходной дистиллированной и талой воде на большом интервале времени (0-25 часов) при разных температурах (фиг.1 и 2).To identify the effect of temperature on the melt water relaxation rate to the initial state, relaxation dependences of the glassy carbon electrode potential in the initial distilled and melt water were obtained over a large time interval (0-25 hours) at different temperatures (Figs. 1 and 2).
На фиг.1 представлены релаксационные зависимости потенциала стеклоуглеродного электрода в исходной дистиллированной (1) и талой воде (2) при T=18°C. На фиг.2 представлены релаксационные зависимости потенциала стеклоуглеродного электрода в исходной дистиллированной (1) и талой воде (2) при T=26°C. Из данных фигур видно, что чем выше температура, тем выше скорость структурной релаксации к исходному состоянию воды. Так, при T=18°C талая вода возвращается к исходной дистиллированной воде через 20 часов, в момент когда доверительные интервалы перекрываются. При T=26°C талая вода возвращается к исходной дистиллированной воде через 12 часов.Figure 1 shows the relaxation dependences of the potential of the glassy carbon electrode in the initial distilled (1) and melt water (2) at T = 18 ° C. Figure 2 shows the relaxation dependences of the potential of the glassy carbon electrode in the initial distilled (1) and melt water (2) at T = 26 ° C. It can be seen from these figures that the higher the temperature, the higher the rate of structural relaxation to the initial state of water. So, at T = 18 ° C, melt water returns to the original distilled water after 20 hours, at the moment when confidence intervals overlap. At T = 26 ° C, melt water returns to the original distilled water after 12 hours.
Таким образом, за счет прямых измерений потенциала исходной и талой воды решается задача изобретения повышение достоверности, точности и экспрессности измерений структурного состояния талой воды и определение времени ее релаксации к состоянию исходной воды.Thus, by direct measurements of the potential of the source and melt water, the problem of the invention is solved to increase the reliability, accuracy and expressness of measurements of the structural state of melt water and determine the time of its relaxation to the state of the source water.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013153057/15A RU2555774C2 (en) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | Water state indication method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013153057/15A RU2555774C2 (en) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | Water state indication method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013153057A RU2013153057A (en) | 2015-06-10 |
| RU2555774C2 true RU2555774C2 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53285130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013153057/15A RU2555774C2 (en) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | Water state indication method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555774C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2000054C1 (en) * | 1992-04-28 | 1993-09-07 | Виктор Георгиевич Токарев | Method for assessment of water ecosystem resistance to pollution |
| JPH06235717A (en) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Hiroichi Hara | Concentration measuring method for inorganic carbon acid dissolved in water |
| RU2106620C1 (en) * | 1996-04-26 | 1998-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационное предприятие "ТЕТРАН" | Method for measuring potential of live main electrode of electrochemical cell |
| RU2126965C1 (en) * | 1996-04-16 | 1999-02-27 | Архангельский государственный технический университет | Method detecting content of oil products in water |
| RU2284521C1 (en) * | 2005-07-21 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Method of determining condition of water |
| TW200842354A (en) * | 2006-12-22 | 2008-11-01 | Aqua Diagnostics Pty Ltd | Improved water analysis |
-
2013
- 2013-11-28 RU RU2013153057/15A patent/RU2555774C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2000054C1 (en) * | 1992-04-28 | 1993-09-07 | Виктор Георгиевич Токарев | Method for assessment of water ecosystem resistance to pollution |
| JPH06235717A (en) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Hiroichi Hara | Concentration measuring method for inorganic carbon acid dissolved in water |
| RU2126965C1 (en) * | 1996-04-16 | 1999-02-27 | Архангельский государственный технический университет | Method detecting content of oil products in water |
| RU2106620C1 (en) * | 1996-04-26 | 1998-03-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Инновационное предприятие "ТЕТРАН" | Method for measuring potential of live main electrode of electrochemical cell |
| RU2284521C1 (en) * | 2005-07-21 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Method of determining condition of water |
| TW200842354A (en) * | 2006-12-22 | 2008-11-01 | Aqua Diagnostics Pty Ltd | Improved water analysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013153057A (en) | 2015-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guzinski et al. | Equilibration time of solid contact ion-selective electrodes | |
| BR112014016158A2 (en) | exact analyte measurements for the electrochemical test strip based on the detected physical characteristic (s) of the sample containing the analyte | |
| CN102435855A (en) | Sample cartridge and device for measuring electrical characteristics of liquid sample | |
| Covington et al. | Procedures for the measurement of pH in low ionic strength solutions including freshwater | |
| MX148623A (en) | IMPROVEMENTS TO A DEVICE TO MEASURE PH IN A BLOOD SAMPLE | |
| CN105531584A (en) | Ion-selective electrode | |
| CA2963174C (en) | Method for determining diffusion | |
| BR112017005876A2 (en) | Accurate analyte measurements for electrochemical test strip to determine analyte measurement time based on the measured temperature, physical characteristics and estimated value of the analyte and their temperature compensated values | |
| RU2555774C2 (en) | Water state indication method | |
| KR20150131050A (en) | Analyte Detection Meter and Associated Method of Use | |
| RU2364859C1 (en) | Method of donnan potential determining | |
| Chen et al. | Reversible binding and quantification of heparin and chondroitin sulfate in water using redox-stable biferrocenylene SAMs | |
| CN106404734B (en) | The method that silver nanoclusters detect potassium concentration infering diing time in vitreous humor | |
| RU2690186C1 (en) | Simultaneous quantitative determination of glycerine and potassium acetate in aqueous solution by 1h nmr spectroscopy | |
| RU2469303C1 (en) | Method for quantitative determination of content of silicon dioxide on surface of silicon | |
| SU181065A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING GRAPHITE ACTIVITY | |
| RU2016102329A (en) | FILLING ERROR TRAPS FOR ANALYTIC MEASUREMENTS BASED ON THE PRESET TIME FOR RECEIVING A SAMPLE FROM THE PHYSICAL CHARACTERISTICS OF AN ANALYT SAMPLE | |
| RU2284521C1 (en) | Method of determining condition of water | |
| RU2366036C1 (en) | Structure of piezo-resonance sensor | |
| US1657421A (en) | Apparatus for the electrometric determination of hydrogen ion concentration | |
| JPS6188134A (en) | Voltammetry electrode for measuring ammonia | |
| He et al. | A nitrate ion-selective electrode based on tetradodecylammonium bromide | |
| RU2370766C1 (en) | Method of evaluating cement activity in water-cement systems | |
| RU2016137417A (en) | METHOD FOR EXPRESS EVALUATION OF THE COMPOSITION OF SOIL EXCHANGE IONS ON THEIR ENERGY OF ACTIVATION OF DESORPTION | |
| SU1434353A1 (en) | Method of potentiometric measurement of hydrocyanic acid concentration in air |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151129 |