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Vorrichtung zur Eliminierung der Temperaturabhängigkeit der EMK bei elektrometrischen pH-Messungen
Die Wasserstoffionenkonzentration von Flüssigkeiten und Lösungen bzw. ihr negativer Logarithmus, der sogenannte pH-Wert, wird immer häufiger als der gemessene Parameter bei chemischen u. a. Vorgängen angewendet. Die Anforderungen, welche an die Messgenauigkeit dabei gestellt werden, steigen immer mehr, so dass moderne pu-Messgeräte immer strengeren Bedingungen genügen müssen.
Bei der zuverlässigen Messung des PH-Wertes bildet zur Zeit die Unkontrollierbarkeit des Teilpotentials und der Temperaturabhängigkeit der Elektrodenkette ein teilweise noch ungelöstes Problem.
Der Temperaturfehler der als Bezugselektrode angewendeten, beispielsweise gesättigten Kalomelelektrode, d. h. die Änderung des gegebenen Potentials in bezug auf die Wasserstoffelektrode bei einer Temperaturänderung von 0 auf 100 C, beträgt bekanntlich 65 mV. Bei den bekannten Geräten wird der Kompensation der temperaturbedingtenPotentialänderungen nur in empirischer Weise Rechnung getragen, d. h. es wird immer nur eine Temperaturkorrektur, z. B. hinsichtlich der Messelektrode, vorgenommen.
Eine Korrektur, die nur die Potentialänderung einer Elektrode der Kette berücksichtigt, etwa unter der Annahme, dass sich die Mess- und Bezugselektroden auf gleicher Temperatur befinden, ist unzureichend, da eine weitere Fehlermöglichkeit eben darin besteht, dass die Temperatur der Bezugselektrode den Temperaturänderungen der zu messenden Flüssigkeit nicht folgen kann.
Die Erfindung geht nun aus von einer Vorrichtung zur Eliminierung der Temperaturabhängigkeit der EMK bei elektrometrischen pH-Messungen, welche eine Mess- und eine Bezugselektrode sowie einen gemäss dem Nernst-Faktor wirkenden, die Temperaturabhängigkeit des Potentials kompensierenden Thermowiderstand enthält und besteht dabei im wesentlichen darin, dass die Bezugselektrode ein zusätzliches, die Temperaturabhängigkeit des Potentials dieser Elektrode kompensierendes Element, vorzugsweise einen Thermowiderstand, enthält. Auf diese Weise werden die oben geschilderten Nachteile beseitigt, u. zw. nicht nur bei gesättigten Kalomelelektroden, sondern selbstverständlich bei allen Bezugselektroden, bei welchen eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der zu messenden Flüssigkeit und der Temperatur der Bezugselektrode auftreten kann.
Das die Temperaturabhängigkeit des Potentials der Bezugselektrode kompensierende Element könnte beispielsweise eine über einen Thermometer zu betätigende Vorrichtung sein, wird aber vorzugsweise von einem Thermowiderstand gebildet.
Zweckmässig ist im Rahmen der Erfindung die Anordnung so getroffen, dass der zusätzliche Thermowiderstand in die Bezugselektrode eingebaut ist.
In den Zeichnungen wird der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine bekannte Elektrodenanordnung, Fig. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Anordnung.
Bei bekannten Anordnungen sind im Messkopf 1 eine Messelektrode 2, z. B. eine Glaselektrode, eine beispielsweise mit einer Kalomelelektrode 5 ausgestattete Bezugselektrode 4 und ein tempera-
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turkorrigierendes Element 3 angeordnet, durch welches eine Temperaturkorrektur in üblicher Weise gemäss dem Nernst-Faktor der Messkette erfolgt (Fig. l). Alle dreiElektroden werden gemeinsam in die zu messende Flüssigkeit getaucht.
Erfindungsgemäss wird nun zu der bekannten Anordnung ein zusätzliches, die Temperaturabhängigkeit des Potentials der Bezugselektrode kompensierendes Element, vorzugsweise ein Thermowiderstand 6 (Fig. 2), in denMesskopf 1 eingebaut. Der Thermowiderstand 6 befindet sich dabei jeweils auf gleicher Temperatur mit der Bezugselektrode 4. Weicht die Temperatur der Bezugselektrode 4 oberhalb des Pegels der Flüssigkeit von der Temperatur der Glaselektrode 2 ab, so wird der dadurch bedingte Fehler durch das zusätzliche temperaturkorrigierende Element, den Thermowiderstand 6, korrigiert.
Wesentlich günstiger ist es aber, wenn der Thermowiderstand 6 in die Bezugselektrode 4 neben der Kalomelelektrode 5 eingebaut wird (Fig.3). In diesem Falle befinden sich die beiden messelemente zwangsläufig auf der gleichen Temperatur.
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gekennzeichnet, dass die Bezugselektrode ein zusätzliches, die Temperaturabhängigkeit des Potentials dieser Elektrode kompensierendes Element, vorzugsweise einen Thermowiderstand, enthält.