CH671466A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
CH671466A5
CH671466A5 CH189086A CH189086A CH671466A5 CH 671466 A5 CH671466 A5 CH 671466A5 CH 189086 A CH189086 A CH 189086A CH 189086 A CH189086 A CH 189086A CH 671466 A5 CH671466 A5 CH 671466A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
ion
tube
bulb
membrane
sensitive electrode
Prior art date
Application number
CH189086A
Other languages
English (en)
Inventor
Moshe J Hirshberg
Mark A Gelo
Original Assignee
Orion Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orion Research filed Critical Orion Research
Publication of CH671466A5 publication Critical patent/CH671466A5/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/36Glass electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

BESCHREIBUNG Ionenempfindliche Elektroden finden in der analytischen Chemie zur Messung der Aktivität von Ionen in wässrigen oder nicht wässrigen Lösungen Verwendung. Ein Beispiel für eine derartige Messung ist die Messung des pH-Werts, der ein Mass für die Aktivität von Wasserstoffionen in einer Lösung ist und der bei vielen chemischen Prozessen ein wichtiger Parameter ist. Ein anderes Beispiel ist die Messung von Natriumionen in Nahrungsmitteln oder biologischen Flüssigkeiten.
Derartige ionenempfindliche Elektroden bestehen meist aus einem rohrförmigen Gehäuse, dessen eines Ende durch eine ionenempfindliche Membran verschlossen ist. Die Membran ist für Ionen der einen Art selektiv durchlässig, während sie für andere Ionen in der zu prüfenden Lösung nicht durchlässig ist. Innerhalb des Rohrs ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines bestimmten Potentials vorgesehen entweder in Form einer Lösung mit einer bestimmten Zusammensetzung oder in Form eines metallischen Leiters, der an die Membran angeschlossen ist. Die Spannungsdifferenz über der Membran gemessen von dem inneren Kontakt durch die Probe zu einem zweiten Bezugskontakt ergibt ein Mass für die Ionenaktivität der Probe.
Derartige Membranen sind meistens entweder kugelförmig ausgewölbt oder eben ausgebildet. Bei der Ausformung von Membranen in einem glasartigen Zustand können kugelförmig ausgewölbte Elektroden einfacher als ebene Elektroden ausgebildet werden und sind für eine Messung von flüssigen Proben geeignet, wenn eine ausreichende Flüssigkeitsmenge für die Messung verfügbar ist. Ebene Membranelektroden sind im Gegensatz dazu wünschenswert oder in gewissen Fällen sogar erforderlich, wenn Proben gemessen werden sollen, von denen eine nur begrenzte Materialmenge verfügbar ist, oder wenn Messungen an feuchten Feststoffen durchgeführt werden sollen, wobei die Membran ohne einzutauchen gegen die Probe angedrückt werden muss.
Als ionenempfindliche Elektroden verwendbare Membranen haben typischerweise eine hohe Eingangsimpedanz für das Messinstrument, beispielsweise von 1 000 bis 20 000 Megohm. Diese Impedanz begrenzt die Messgenauigkeit, weil durch die Elektrode ein Rauscheffekt aufgenommen wird. Insbesondere sind Membranen von pH-Elektroden im allgemeinen aus Glas hergestellt. Bei üblichen pH-Gläsern tritt eine hohe Selektivität für ein Wasserstoffion typischerweise in Verbindung mit einem spezifischen Widerstand auf, so dass die sonst erzielbare verbesserte Empfindlichkeit des betreffenden Materials durch die erhöhte Geräuschaufnahme beeinträchtigt wird, welche durch den höheren spezifischen Widerstand verursacht wird. Dies kann insbesondere bei ebenflächigen Membranen zu Schwierigkeiten führen, bei welchen bisher übliche Herstellungsverfahren bedeutsame Begrenzungen für das Ausmass bedingen, mit dem die Membrandicke und damit deren Widerstand bei einem Material mit gegebenem spezfischen Widerstand gesteuert werden kann.
Ebenflächige ionenempfindliche Elektroden werden üblicherweise mit Hilfe eines Tauchverfahrens hergestellt, bei dem ein Glasrohr in ein geschmolzenes Bad des Membranmaterials eingetaucht wird. Dabei haftet typischerweise eine Perle des geschmolzenen Materials an dem Ende des Rohrstücks an, welche beim Kühlen zu einer ebenen Membran verformt wird. Das geschmolzene Glas muss einen Ausdehnungskoeffizienten haben, der weitgehend demjenigen des Rohrs entspricht. Wenn die Ausdehnungskoeffizienten des Rohrs und des geschmolzenen Glases sich stärker unterscheiden, können entweder in dem Rohr oder dem Membranmaterial verhältnismässig oft Risse beim Kühlen auftreten, weil die Kontraktion mit unterschiedlichen Raten erfolgt. Ferner ist die Abdichtung zwischen dem Rohr und der Membran oft irregulär ausgebildet und neigt zu Ausfällen. Ferner ist es schwierig, bei Tauchverfahren eine geeignete Steuerung hinsichtlich Gleichförmigkeit und Wiederholbarkeit der Membrandicke zu erzielen. Dickenunterschiede bei unterschiedlichen Proben können zu grossen Unterschieden bei der Festigkeit oder dem elektrischen Widerstand führen.
Nach dem Abkühlen eines getauchten Glasrohrs kann das pH-Glas auf die gewünschte Dicke einer ebenen Membran geschliffen werden. Das Abschleifen erfordert jedoch verhältnismässig viel Zeit. Ausserdem fällt ein verhältnismässig
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
671466
hoher Ausschuss an, weil aus irgendwelchen Gründen die auf eine geringe Dicke abgeschliffenen Membranen zerbrechen können. Ferner werden durch das Abschleifen Mikrorillen und Spannungen in der Membran verursacht. Ausserdem können aus dem Schleifmaterial Verunreinigungen in die geschliffenen Bereiche eingebettet werden, wodurch die Membraneigenschaften beeinträchtigt werden. Schliesslich besteht eine physikalische Grenze hinsichtlich der Dicke, auf die ein Material abgeschliffen werden kann, ohne dass dieses Material zerbricht. Diese Begrenzung ergibt sich dadurch, dass bei dem Schleifprozess Stösse auftreten und weil das Membranmaterial brüchig ist. Dadurch ist die Herstellbarkeit und Verwendbarkeit von ebenen oder im wesentlichen ebenen Membranen oft nicht möglich, die aus Glas mit einem hohen spezifischen Widerstand und einer Wechselwirkung und einem geringen Natriumfehler bestehen.
Durch die Erfindung soll deshalb ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Elektrodenkörpern angegeben werden, das die Herstellung von verbesserten Elektroden unter Benutzung verbesserter Materialien ermöglicht und bei bekannten Elektroden auftretende Schwierigkeiten möglichst weitgehend vermeidet.
Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemässen, im Patentanspruch 1 definierten Verfahren gelöst. Eine mit dem Verfahren hergestellte, ebenfalls erfindungsgemässe ionenempfindliche Elektrode ist im Patentanspruch 8 definiert.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine ionenempfindliche Elektrode aus einer Birne aus Membranmaterial, das für Strahlung durchlässig ist, und aus einem Rohr aus einem Material, das Strahlung absorbiert, wie folgt hergestellt: Die Birne wird auf das Rohr aufgelegt, und die Grenzfläche zwischen dem Rohr und der Birne wird bestrahlt, um das Rohr zu erhitzen und in einen geschmolzenen Zustand zu bringen, um dadurch eine anhaftende Verbindung zwischen dem Rohr und einem kugelig gewölbten Abschnitt der Birne herzustellen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Bestrahlung mit Infrarotstrahlung, die auf die Endfläche oder Lippe des Rohrs fokussiert wird, welche mit der Birne in Berührung steht. Dadurch wird die Rohrwand in einem Ausmass geschmolzen, das zur Ausbildung einer anhaftenden Verbindung mit der Membran ausreicht, ohne dass die Membran geschmolzen wird. Danach wird in dem Rohr ein geringer Überdruck aufgebaut, beispielsweise durch einen kurzzeitigen Luftstoss, wie er beim manuellen Glasblasen ausgeübt wird, während die Grenzschicht noch geschmolzen ist, um durch die Verbindung verursachte Spannungen zu verringern.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Birne einen beträchtlich grösseren Durchmesser als das Rohr, welcher Durchmesser etwa das Zweifache bis Dreifache des Durchmessers des Rohrs betragen kann. Wenn ein Segment der Innenfläche der Birne auf das Rohr aufgelegt wird, erstreckt sich der Umfang des Rohrs entlang einem Bereich der kugelförmigen Oberfläche der Birne, dessen Höhe im Hinblick auf die Endfläche des Rohrs sich nur relativ wenig ändert. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Birne das Doppelte des Durchmessers des Rohrs beträgt, ragt der umfasste Teil der Membran weniger als 14% des Durchmessers des Rohrs über die Endfläche des Rohrs vor. Deshalb kann eine weitgehend ebene Membran ausgebildet werden.
Ein wichtiger Vorteil dieses Herstellungsverfahrens ist darin zu sehen, dass dadurch die Verwendung von Materialien mit hohem spezifischen Widerstand und niedrigem Natriumfehler für die Membran ermöglicht wird, z. B. die Verwendung von Materialien, deren Selektivität für Wasserstoffionen im Gegensatz zu Natriumionen grössenordnungs-
mässig 1013 oder mehr beträgt, vorzugsweise mehr als 1014. Dies ist der Fall, weil die für die Membran benutzten Gläser zu strukturell starken Glasbirnen geblasen werden können, deren Querschnitte dünner als diejenigen sind, die bei nach bekannten Verfahren ausgebildeten ebenen Membranen erzielbar sind. Während der spezifische Widerstand des Materials höher ist, ist der Widerstand aufgrund der verringerten Dicke der Membran geringer. Beispielsweise kann mit dem Verfahren gemäss der Erfindung eine pH-Elektrode mit einer ebenen Membran, einer geringen Wechselwirkung oder Interferenz und einem geringen Widerstand aus einer Glasbirne hergestellt werden, die eine Dicke von weniger als 0,635 mm aufweist und einen spezifischen Widerstand, der grösser als IO5 Ohm x cm ist. Die Empfindlichkeit dieser Elektrode erweitert das nutzbare Ansprechvermögen auf einen pH-Wert von 14.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Elektrode, die mit dem bekannten Tauchverfahren hergestellt ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer ionenempfindlichen Elektrode gemäss der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens gemäss der Erfindung;
Fig. 3A eine Fig. 3 entsprechende vergrösserte Teilansicht; und
Fig. 4 eine Schnittansicht des oberen Endes einer Elektrode gemäss der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Elektrode mit einer ebenen Membran, die nach dem üblichen Tauchverfahren hergestellt ist. Das mit dem Rohr 8 während des Eintauchens anhaftend verbundene Membranmaterial 5 hat eine irreguläre Kontur entlang dessen Innenfläche 6. Diese irreguläre Kontur kann nicht durch Abschleifen korrigiert werden so dass insofern zwischen den einzelnen hergestellten Elektroden Unterschiede bestehen. Dieses führt zu einer Membran mit unterschiedlichem und hohem Widerstand und damit zu einer nachteiligen Rauschcharakteristik.
Eine verbesserte ionenempfindliche Elektrode 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Elektrode 10 besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Körper 12, von dem ein Ende durch eine im wesentlichen ebene Membran 14 verschlossen ist. Der Elektrodenkörper ist aus einem energieabsorbierenden (vorzugsweise Infrarotstrahlung absorbierenden) Glasrohr und aus einer birnenförmigen Membran-Vorform hergestellt, wie im folgenden eingehender erläutert werden soll. Die Verwendung der birnenförmigen Vorform für den Elektrodenkörper ermöglicht die Herstellung von Elektroden mit ebenen Oberflächen aus Membranmaterialien mit hohem spezifischem Widerstand. Wie bei ionenempfindlichen Elektroden üblich bildet eine eingefüllte Lösung 16 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Membran und einem Elektrodenelement 18, welches eine Potentialdifferenz misst, die durch eine Änderung der Ionenkonzentration in der Probenlösung verursacht wird.
Die Membran 14 besteht vorzugsweise aus eine pH-Glas oder einem sonstigen ionenselektiven Glas. Derartige Gläser bestehen typischerweise aus einer Mischung von mehreren Oxiden wie LÌ2O, CS2O, La203, CaO und Na2Ü. Eine Anzahl anderer geeigneter Bestandteile wurden ebenfalls benutzt. Ferner besteht die Membran 14 aus einem dünnen, im wesentlichen ebenen Material, das vorzugsweise dünner als 0,635 mm ist und das sogar eine Dicke von lediglich etwa 0,127 mm aufweisen kann. Dies ist ein weit dünnerer Membranabschnitt als bisher bei Ionenaustauscher-Elektroden mit einer ebenen Membran möglich war, weshalb eine Ver-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
671466
Wendung von Materialien mit geringer störender Beeinflussung möglich ist, beispielsweise von Gläsern mit geringer Natrium-Wechselwirkung die spezifische Widerstande von mehr als IO5 Ohm x cm aufweisen. Obwohl derartige Materialien hohe spezifische Widerstände aufweisen, die vorzugsweise etwa 2,5 x 1060hm x cm betragen, ermöglicht die verringerte Membrandicke einen Ausgleich des erhöhten spezifischen Widerstands und führt zu einer Membran mit einem geeigneten Widerstand. Deshalb werden elektrische Rauscheffekte beträchtlich verringert und eine genauere Messung innerhalb eines erweiterten pH-Bereichs wird ermöglicht. Beispielsweise können Elektroden mit einer ebenen Membran hergestellt werden, die eine Messung des pH-Werts zwischen 0 und 14 ermöglichen.
Um die Bruchgefahr für den Elektrodenkörper 12 während der Benutzung zu verringern, findet ein äusseres Schutzrohr 20 Verwendung. Dieses äussere Schutzrohr besteht vorzugsweise aus elastischem Kunststoff und wird an dem Membranende des Rohrs 12 mit Hilfe einer stossabsor-bierenden Gummidichtung 22 befestigt. Eine Abschlusskappe 24 und Leitungsdrähte 26 sind an dem unteren Ende des Elektrodenkörpers befestigt.
Die in Fig. 2 dargestellte Elektrode wird in folgender Weise hergestellt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird eine Vorform 30 hergestellt, die aus einem zylindrischen Rohr mit einem birnenförmigen Kopf 32 besteht, dessen Durchmesser beträchtlich grösser als derjenige des Endes des Rohrs 12 ist, an dem die Membran ausgebildet werden soll. Für pH-Elek-troden kann die Vorform 30 vorzugsweise aus einem Gas mit geringer Natrium-Wechselwirkung und hohem spezifischem Widerstand hergestellt werden, welches für Infrarotstrahlung durchlässig ist. Der kugelförmige Kopf 32 wird mit einer verringerten Wandstärke ausgebildet, die etwa 0,13 mm betragen kann. Die Wandstärke des Kopfs kann in einfacher Weise dadurch gesteuert werden, dass der Radius Rbei vorgegebener Glasmenge geändert wird.
Die ebene Ausbildung des Kopfs wird durch die Auswahl des Verhältnisses von Kopf durchmesser zu Rohrdurchmesser bestimmt. Die in Fig. 3A dargestellte Abweichung h der Membran von der genau ebenen Ausbildung (h = 0)
kann berechnet werden als h = r. [1 - cos(sin~ 'a)]/a, wobei r der Radius des Rohrs und a das Verhältnis r/R des Radius des Rohrs zu dem Radius des Kopfs ist. Für ein Verhältnis a = 0,5 beträgt h = 0,263r, was also bedeutet, dass innerhalb der Membranverbindung eine Abweichung von der ebenen Ausbildung um weniger als 14% des Rohrdurchmessers vorhanden ist. Für a = 0,33 beträgt die Abweichung weniger als 9%.
Trotz der begrenzten Wandstärke ist der Kopf strukturell ausreichend widerstandfähig, so dass eine verhältnismässig einfache Handhabung möglich ist. Ferner wird angenommen, dass die leicht gewölbte Form zu der Festigkeit beiträgt, da die Festigkeit von Glas bei Druckbeanspruchung höher als bei Zugbeanspruchung ist. Eine ebene Platte entsprechender Dicke wäre dagegen extrem zerbrechlich und schwer zu handhaben. Ferner hat der birnenförmige Kopf eine relativ konstante Wandstärke, so dass die Dicke der Membran und damit der Widerstand innerhalb enger Grenzen bestimmbar ist.
Die Vorform 30 wird am einen Ende des Elektrodenkörpers 12 aufgesetzt, wobei der kugelförmige Kopf direkt auf der Oberkante des rohrförmigen Körpers 12 aufliegt. Wie bereits erwähnt wurde, besteht der Körper 12 vorzugsweise aus Infrarotstrahlung absorbierendem Glas. Infrarotstrahlung absorbierendes Glas wird normalerweise als grünes Glas bezeichnet. Beispiele hierfür sind SRI-Glas und STI-Glas der Firma Nippon Electric Glass Co. Ltd. Osaka, Japan, sowie Schott-Glas Nr. 4 840E.
Der nächste Schritt bei der Herstellung des Elektrodenkörpers besteht darin, dass beispielsweise des Strahlenbündel einer Infrarotquelle 15 etwas über die Zwischenfläche zwischen dem Kopf 32 und dem Ende 12a des Körpers 12 fokus-siert wird. Die Strahlung kann durch den für Infrarotstrahlung durchlässigen Kopf 32 unter geringer Absorption und deshalb geringer Erhitzung durchtreten und ermöglicht eine Erhitzung der Lippe des Rohrs 12 aus Infrarotstrahlung absorbierendem Glas an der Berührungsstelle mit der Membran. Das Rohr wird dann gedreht, um eine gleichmässige Erhitzung zu erzielen. Die Strahlung wird dann auf die Zwischenstelle fokussiert, um die Lippe des Rohrs zu schmelzen und dadurch ein Verschmelzen des Rohrs mit der Membran zu ermöglichen. Die Zufuhr von Infrarotenergie wird dann beispielsweise durch Abschalten der Energiequelle beendet. Es ist zu beachten, dass der Schmelzpunkt des Glases des Rohrs niedriger als derjenige des Materials der Membran ist. Wenn dies nicht der Fall wäre, könnte die dünne Glasbirne so stark erweicht werden, dass sie während des Verschmelzvorgangs zusammenfällt.
Wenn das Abkühlen der Anordnung beginnt, ist es zweckmässig, in dem Innenraum des rohrförmigen Abschnitts 12 einen leichten Überdruck aufzubauen, um die Ausbildung einer gleichförmigen abdichtenden Verbindung 34 (Fig. 4) zwischen dem rohrförmigen Körper und der Membran 14 zu begünstigen. Durch diese leichte Druckerhöhung in dem Innenraum werden auch innere Spannungen beseitigt, die durch den Verschmelzungsvorgang in der Membran 14 und der Verbindung 34 verursacht werden.
Beim Abkühlen der Anordnung besteht die Tendenz, dass an dem restlichen Membranmaterial eine Rissbildung auftritt und dieses abfällt. Bei der verschmolzenen Anordnung ist es dann lediglich erforderlich, dass ausgezackte Kantenstellen entlang dem Umfang der Membran 14 poliert werden bevor die Elektrode einsatzbereit ist. Der Hauptabschnitt der Membran, der dünn und nicht abgestützt ist, muss nicht poliert oder geschliffen werden. Dann kann in dem rohrförmigen Körper 12 das Elektrodenelement 18 eingesetzt werden und ein Anschluss an dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses vorgesehen werden.
Eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Glaselektrode ermöglicht eine wesentlich verbesserte Arbeitsweise zu bekannten ebenen ionenempfindlichen pH-Elektroden. Durch das beschriebene Herstellungsverfahren kann eine im wesentlichen ebene Membran ausgebildet werden, die eine Wandstärke von lediglich etwa 0,13 mm aufweist und deshalb die Verwendung von Membranmaterialien mit einem viel höheren spezifischen Widerstand ermöglicht als es bisher der Fall war. Deshalb können Materialien mit vorteilhaften Eigenschaften zur Herstellung von pH-Elektroden Verwendung finden, die innerhalb eines grossen pH-Bereichs einsetzbar sind, welche Materialien an sich wegen der verringerten Natrium-Störeffekte wünschenswert sind, aber bisher wegen ihres hohen spezifischen Widerstands nicht benutzt werden können, weil dieser eine erhöhte elektrische Rauschaufnahme verursacht.
Bei diesem Herstellungsverfahren wird auch der Vorteil ausgenutzt, dass sehr gleichförmige Wandstärken beim Blasen von Glasbirnen ausgebildet werden können. Der birnenförmige Kopf 32 aus Membranmaterial wird zu der gewünschten gleichförmigen Wandstärke geblasen. Als Folge davon besitzt die Membran, die an dem rohrförmigen Körper 12 angeformt wird, ebenfalls eine gleichförmige Wandstärke. Dadurch können Abweichungen des Widerstands der Elektroden vermieden werden, wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde.
Durch Benutzung dieses Verfahrens wird auch eine strukturelle Verbesserung der Membran erzielt. Die gleichförmige
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
671466
Verbindung zwischen dem rohrförmigen Körper 12 und der Membran 14 ist verhältnismässig stark, so dass im Vergleich zu mit bekannten Verfahren hergestellten Verbindungen eine geringere Gefahr besteht, dass die Verbindung getrennt wird. Ferner werden durch das beschriebene Verfahren Mikrorillen und Spannungen vermieden, die bei dem bekannten Abschleifen einer Membranoberfläche zur Erzeung einer geeigneten Dicke einer ebenen Membran auftreten können. Ferner ist nach dem Verschmelzen der Membran mit dem rohrförmigen Körper der Glaselektrode keine weitere Bearbeitung erforderlich. Dies führt zu einer verbesserten Membranoberfläche mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung in der Glaselektrode.
Ferner können mit dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer verbesserten ionenempfindlichen Glaselektrode die Herstellungskosten beträchtlich verringert werden. Da ein manuelles Schleifen und Polieren nur in einem verhältnismässig geringfügigen Ausmass erforderlich ist,
können die die meiste Arbeitszeit verbrauchenden Vorgänge und die eine Bruchgefahr beinhaltenden Arbeitsvorgänge bei der Herstellung von ionenempfindlichen Elektroden mit einer ebenen Oberfläche vermieden werden. Durch die Verringerung der Bruchgefahr für die Membran beim Schleifen und Polieren kann auch der anfallende Ausschuss beträchtlich verringert werden.
s Im Vergleich zu dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind eine Reihe von Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann anstelle von Infrarotstrahlung auch andere elektromagnetische Strahlung wie ultraviolettes Licht zum Verschmelzen des rohrförmigen Körpers mit dem Mem-lo branmaterial Verwendung finden. Ferner ist das Material zur Herstellung der Sonde nicht auf Glas beschränkt, da auch keramische und Epoxy-Materlalien mit guten Ergebnissen bei der Herstellung ionenempfindlicher Elektroden Verwendung fanden. In gewissen Fällen ist es ferner möglich, eine ls Zwischenschicht aus schmelzbarem Verbindungsmaterial zu verwenden, das sowohl mit dem Material der rohrförmigen Wand als auch mit dem Membranmaterial verträglich ist, um die gewünschte Verbindung in denjenigen Fällen herzustellen, wenn das Membranmaterial und das Material der 20 rohrförmigen Wand für eine direkte Verbindung nicht ausreichend verträglich sind.
B
1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

  1. 671466
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Herstellung einer ionenempfindlichen Elektrode, die einen Bereich aus ionenselektivem Membranmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende eines Rohrs aus einem Material, welches Strahlung einer vorbestimmten Wellenlänge absorbiert, in eine Birne aus ionenselektivem, für Strahlung der vorbestimmten Wellenlänge durchlässigem Membranmaterial derart eingesetzt wird, dass das Ende des Rohrs eine Innenfläche der Birne berührt, und dass Strahlung der vorbestimmten Wellenlänge durch die Birne hindurch auf das die Innenfläche der Birne berührende Ende des Rohrs gerichtet wird, um das Ende des Rohrs mit der Innenfläche der Birne zu verschmelzen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Wellenlänge im Infrarotbereich liegt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Birne eine Wandstärke von weniger als 0,64 mm aufweist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohr nach dem Verschmelzen desselben mit der Birne ein Überdruck aufgebaut wird, um innere Spannungen in dem Rohr zu beseitigen.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ionenselektive Membranmaterial für Wasserstoffionen selektiv durchlässig ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Rohrs mit einem begrenzten Teil der Innenfläche der Birne in Berührung gebracht wird, welcher begrenzte Teil annähernd eben ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Birne einen Radius hat, der mindestens das Zweifache des Radius des Rohrs beträgt.
  8. 8. Ionenempfindliche Elektrode, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Rohr (12) aus Infrarotstrahlung absorbierendem Material, das mit einer ionenselektiven Membran aus für Infrarotstrahlung durchlässigem Material verschmolzen ist.
  9. 9. Ionenempfindliche Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranmaterial eine ebene ionenselektive Oberfläche bildet.
  10. 10. Ionenempfindliche Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ionenselektive Membran eine Dicke von weniger als 0,64 mm aufweist.
  11. 11. Ionenempfindliche Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranmaterial einen geringen Natrium-Fehler aufweist.
  12. 12. Ionenempfindliche Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ionenselektive Membran kugelig gewölbt ist.
  13. 13. Ionenempfindliche Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode für Wasserstoffionen zur Messung der Azidität empfindlich ist.
CH189086A 1984-09-05 1986-09-03 CH671466A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64759984A 1984-09-05 1984-09-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH671466A5 true CH671466A5 (de) 1989-08-31

Family

ID=24597599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH189086A CH671466A5 (de) 1984-09-05 1986-09-03

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA1242764A (de)
CH (1) CH671466A5 (de)
DE (2) DE3590404T1 (de)
GB (1) GB2176898B (de)
WO (1) WO1986001601A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5208887A (en) * 1990-01-22 1993-05-04 Amp Incorporated Method and apparatus for terminating a fiber-optic cable without adhesive
DE102018118792A1 (de) * 2017-08-14 2019-02-14 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer ISE-Halbzelle, ISE-Halbzelle, Sensor und Multiparametersensor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3282817A (en) * 1963-02-20 1966-11-01 Corning Glass Works Glass electrode and method of making the same
US3282818A (en) * 1963-03-12 1966-11-01 Beckman Instruments Inc Electrochemical liquid junction structure and method for producing same
US3855095A (en) * 1966-01-03 1974-12-17 Beckman Instruments Inc Electrochemical electrode assembly and method of making same
US3523777A (en) * 1967-06-29 1970-08-11 Beckman Instruments Inc Method of making electrochemical glass electrode assembly
US3923625A (en) * 1971-06-30 1975-12-02 Corning Glass Works Reinforced glass electrode structure
US3741884A (en) * 1972-05-04 1973-06-26 Beckman Instruments Inc Electrochemical electrode liquid junction structure and method for producing same
US3853731A (en) * 1973-03-12 1974-12-10 Owens Illinois Inc Solid state junction glass electrode and method of making said electrode
US4162211A (en) * 1977-02-25 1979-07-24 Beckman Instruments, Inc. Combination electrode assembly
US4328082A (en) * 1980-06-26 1982-05-04 Beckman Instruments, Inc. Solid state ion-sensitive electrode and method of making said electrode
US4485001A (en) * 1984-02-21 1984-11-27 Beckman Instruments, Inc. Sterilizable pH electrode and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO1986001601A1 (en) 1986-03-13
GB2176898B (en) 1988-06-08
DE3590404T1 (de) 1987-01-29
GB2176898A (en) 1987-01-07
GB8610242D0 (en) 1986-05-29
CA1242764A (en) 1988-10-04
DE3590404C2 (de) 1998-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10042590B4 (de) Glas zum anodischen Verbinden
DE2349839A1 (de) Verfahren zur schaffung einer ionenverarmungszone im glaskoerper
DE19638117A1 (de) Oberflächentemperatursondenkopf, Verfahren zu dessen Herstellung und Vorrichtungen unter Verwendung eines derartigen Sondenkopfs
EP1062501A1 (de) Referenzelektrode
DE69530070T2 (de) Verbesserte zelle zur überwachung von photochemischen reaktionen
DE2365826C3 (de) Kapazitiver Feuchtigkeitsfühler
DE2907222A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur analyse einer probe
DE2053825A1 (de) Aperturmembran fur elektronische Teilchenzahl und klassiergerate
DE19714474C2 (de) Elektrochemischer Sensor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3590404C2 (de) Ionenempfindliche Elektrode
DE102019217977A1 (de) Glas, Verfahren zur Herstellung eines Glases und Glasschmelzanlage
EP0247535B1 (de) Referenzelektrode für die Ionenaktivitätsmessung, insbesondere für die pH-Wertmessung
EP1481235A2 (de) Vorrichtung zur überprüfung der belagbildung und wasserführendes gerät
CH670516A5 (de)
DE2357081B2 (de) Verfahren und einrichtung zur messung des isolationswiderstandes von ungeerdeten gleichstromnetzen
CH501919A (de) Glaselektrode zum Messen von Ionenkonzentrationen
DE60221979T2 (de) Energiestrahlführung für ein elektrophoresesystem
DE3918744A1 (de) Blendarme kathodenstrahlroehre und verfahren zu deren herstellung
DE102013114745A1 (de) Glaselektrode
EP0517032B1 (de) Patronenförmiges Ableitelement für potentiometrische Messketten und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102020123310A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Flüssigüberführung in einem Glasschaft für einen elektrochemischen Glassensor sowie Flüssigüberführung und elektrochemischer Glassensor mit Flüssigüberführung
DE3020068C2 (de) Chemisch empfindliche Meßzelle
DE3240239A1 (de) Ionenselektive elektrode
DE102020121688A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Sensorelements und ionenselektive Elektrode
DE3713505A1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektrischen feuchtigkeitsfuehlers

Legal Events

Date Code Title Description
NV New agent

Representative=s name: E. BLUM & CO. PATENTANWAELTE

PL Patent ceased