AT367200B

AT367200B - Elektrochemische referenzelektrode

Info

Publication number: AT367200B
Application number: AT419780A
Authority: AT
Inventors: Hermann Dipl-Ing Dr Marsoner
Original assignee: List Hans
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-06-11
Also published as: ATA419780A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrochemische Referenzelektrode zur potentiometrischen Messung von Ionenkonzentrationen, bestehend aus einem Elektrodenkörper aus elektrisch isolierendem Material, in welchem sich ein Hohlraum befindet, der über eine Öffnung im Elektrodenkörper mit der zu untersuchenden Probe in Kontakt bringbar ist und in welchem eine reversible Ableitelektrode zweiter Art, vorzugsweise vom Typ Ag/AgCl, eingeschlossen ist, wobei die zur Probe führende Öffnung im Elektrodenkörper durch ein synthetisches hydrophiles organisches, eine wässerige Lösung eines Neutralsalzes oder Neutralsalzgemisches enthaltendes Gel verschlossen ist und der Hohlraum von derselben Salzlösung und/oder demselben Gel ganz oder teilweise erfüllt ist, nach Patent Nr. 363062.

Bei langdauerndem Gebrauch derartiger Elektroden hat sich gezeigt, dass eine langsame Verarmung des Gels an Neutralsalz erfolgt, wodurch eine unkontrollierbare Beeinträchtigung des Messergebnisses eintritt. Zunächst verarmt die unmittelbar mit der Probe in Kontakt stehende Grundschichte. In weiterer Folge dehnt sich die Tiefe der betroffenen Schichte in das Innere der Referenzelektrode aus.

Es wäre denkbar, dass man diesen Nachteil vermeidet, indem man die Referenzelektrode von Zeit zu Zeit aus dem Analysenapparat entnimmt und für Stunden in einer Lösung mit derselben Neutralsalzkonzentration, die dem ursprünglichen Gehalt im Gel entspricht, einlegt. Dadurch reichert sich die verarmte Schichte wieder an und man erhält die ursprünglichen Messeigenschaften der Elektrode. Dieses Verfahren ist unvorteilhaft, weil es umständlich und zeitraubend ist und man schwer feststellen kann, zu welchem Zeitpunkt die verarmte Schicht des Gels wieder regeneriert ist.

Die Erfindung geht von der überraschenden Beobachtung aus, dass man wässerige Salzlösungen leicht durch eine Schichte des polymeren Gels drücken kann. Daran anknüpfend besteht die Erfindung darin, dass in den Hohlraum im Elektrodenkörper von aussen eine Zuleitung einmündet, über die die im Hohlraum enthaltene Flüssigkeit bzw. auch das in diesem enthaltene Gel zumindest zeitweise unter Druck setzbar ist. Es ist dadurch möglich, in vorbestimmten Zeitintervallen eine kleine Flüssigkeitsmenge durch das Gel zu drücken, wodurch eine Erneuerung der Grenzschicht des Gels erfolgt, ohne die Referenzelektrode aus dem Analysengerät ausbauen zu müssen. Die Zeitintervalle können unter Berücksichtigung der Betriebsart und-dauer des Analysengerätes so gewählt werden, dass die Neutralsalzkonzentration in der Grenzschicht des Gels nie einen unzulässigen Wert erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zuleitung in den Ableitstift und gegebenenfalls in die daran anschliessende Ableitelektrode zentral eingebaut sein, wodurch ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemässen Referenzelektrode erhalten wird.

In Ausgestaltung der Erfindung kann ferner die wässerige Lösung eines Neutralsalzes oder Neutralsalzgemisches im Hohlraum bzw. im Gel und die über die Zuleitung zugeführte gleich sein.

Dadurch wird nicht nur Salzlösung in vorbestimmten Zeitabständen durch das Gel gedrückt, sondern es wird auch der Referenzelektrode von aussen immer wieder Salzlösung in dem Ausmasse zugeführt, als Salzlösung verbraucht wird, so dass die Lebensdauer der Referenzelektrode wesentlich erhöht ist.

In Fortführung des Erfindungsgedankens kann der Hohlraum des Elektrodenkörpers über die Zuleitung mit einem höher angeordneten Vorratsbehälter für die wässerige Lösung verbunden sein, so dass der Hohlraum zumindest zeitweise unter dem entsprechenden hydrostatischen Druck steht.

Hiezu ist natürlich eine Abstimmung der Geldicke und des hydrostatischen Druckes der Flüssigkeit erforderlich, um die Erneuerung der Grenzschichte des Gels zu bewirken.

Ferner kann, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Zuleitung über eine Pumpe mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter verbunden sein, wobei eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die eine Flüssigkeitszufuhr zur Zuleitung in vorbestimmten Zeitintervallen bewirkt. Diese Zeitintervalle können in geeigneter Weise vom Einschaltvorgang und/oder von der Anzahl der durchgeführten Analysen abhängig gemacht sein.

Die Erfindung eignet sich besonders für jene Ausführungsform der elektrochemischen Referenzelektrode, bei welcher der Hohlraum der Elektrode nur zum Teil erfüllt ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine elektrochemische Referenzelektrode gemäss der Erfindung mit Pumpe und Vorrats-

behälter und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform gemäss der Erfindung.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist im Hohlraum --3-- des Elektrodenkörpers --1--, der aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, eine Ableitelektrode --4-- angeordnet, von der der Ableitstift --5-- nach aussen führt. Vom Hohlraum --3-- ist der Teil --3'-- mit Gel erfüllt ; im restlichen Teil des Hohlraumes befindet sich Elektrolytflüssigkeit. Der Elektrodenkörper-l- weist am unteren Ende eine kleine Öffnung --2-- auf, die ebenfalls von hydrophilem polymerem Gel ausgefüllt ist. An der Aussenfläche kommt das polymere Gel mit der Probe in Kontakt und verhindert das Eindringen von Probenmaterial in die Flüssigkeitsverbindung. An der unmittelbar mit
EMI2.1
Neutralsalz erfolgen, was durch die Erfindung verhindert wird.

In den oberen Teil des Hohlraumes --3--, welcher mit Elektrolytflüssigkeit erfüllt ist, mündet eine Zuleitung --7--, die über die Leitung --10-- und ein Steigrohr --12-- mit dem Elektrolyt-Vorratsbehälter --9-- in Verbindung steht. Eine Pumpe --8-- drückt Luft über eine Leitung --11-- in den Vorratsbehälter --9--, so dass die im Vorratsbehälter befindliche Elektrolytflüssigkeit in der Art eines Windkessels unter Druck gesetzt wird. Dieser Druck kann durch ein entsprechendes, an die Leitung --11-- angeschlossenes Ventil geregelt werden.

Die Elektrolytflüssigkeit im Hohlraum --3-- kann somit unter den gleichen Druck gesetzt werden wie der Vorratsbehälter --9--, über eine bestimmte Zeitdauer, welche durch nicht dargestellte Regelorgane vom Bedarf entsprechend der Arbeitsweise des Analysengerätes abhängig gemacht werden kann. Der Druck im Vorratsbehälter bzw. die Zeitintervalle werden so gewählt, dass durch das Gel die gerade notwendige Elektrolytmenge bis zur Aussenfläche des Gels in der Öffnung --2-- durch- tritt.

An Stelle der Pumpe' : -8-- kann unter Umständen der Vorratsbehälter so hoch über dem Elektrodenkörper angeordnet werden, dass der hydrostatische Druck für die Erneuerung der Aussenfläche --6-- des Gels ausreicht.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung gemäss der Erfindung, bei welcher die Zuleitung --7-- im Ableitstift --5-- und in die Ableitelektrode --4-- zentral eingebaut ist. Die Zuführung der Elektrolytflüssigkeit kann dieselbe sein wie zu Fig. 1 beschrieben. Bei dieser Ausführung ist nur die Ver- bindungsöffnung-Z-mit Gel ausgefüllt und der Hohlraum --3-- des Elektrodenkörpers ist zur Gänze mit Elektrodenflüssigkeit ausgefüllt.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrochemische Referenzelektrode zur potentiometrischen Messung von Ionenkonzentrationen, bestehend aus einem Elektrodenkörper aus elektrisch isolierendem Material, in welchem sich ein Hohlraum befindet, der über eine Öffnung im Elektrodenkörper mit der zu untersuchenden Probe in Kontakt bringbar ist und in welchem eine reversible Ableitelektrode zweiter Art, vorzugsweise vom Typ Ag/AgCl, eingeschlossen ist, wobei die zur Probe führende Öffnung im Elektrodenkörper durch ein synthetisches hydrophiles organisches, eine wässerige Lösung eines Neutralsalzes oder Neutralsalzgemisches enthaltendes Gel verschlossen ist und der Hohlraum von derselben Salzlösung und/oder demselben Gel ganz oder teilweise erfüllt ist, nach Patent Nr.

363062, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (3) im Elektrodenkörper (1) von aussen eine Zuleitung (7) einmündet, über die die im Hohlraum (3) enthaltene Flüssigkeit bzw. auch das in diesem enthaltene Gel zumindest zeitweise unter Druck setzbar ist.

Claims

2. Elektrochemische Referenzelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (7) in den Ableitstift (5) und gegebenenfalls in die daran anschliessende Ableitelektrode (4) zentral eingebaut ist.

3. Elektrochemische Referenzelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wässerige Lösung eines Neutralsalzes oder Neutralsalzgemisches im Hohlraum (3) bzw. im Gel und die über die Zuleitung (7) zugeführte gleich sind.

4. Elektrochemische Referenzelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (3) des Elektrodenkörpers (l) über die Zuleitung (7) mit einem höher angeordneten Vor- <Desc/Clms Page number 3> ratsbehälter für die wässerige Lösung verbunden ist, so dass der Hohlraum (3) zumindest zeitweise unter dem entsprechenden hydrostatischen Druck steht.

5. Elektrochemische Referenzelektrode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (7) über eine Pumpe (8) mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter (9) verbunden ist und eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die eine Flüssigkeitszufuhr zur Zuleitung (7) in vorbestimmten Zeitintervallen bewirkt.