CS209661B1

CS209661B1 - Electrode for electrochemical measuring with thermic regeneration

Info

Publication number: CS209661B1
Application number: CS362978A
Authority: CS
Inventors: Jiri Tenygl; Jaroslav Vana
Original assignee: Jiri Tenygl; Jaroslav Vana
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1981-12-31

Description

Vynález se týká elektrody pro elektrochemická měření na principu konduktometrie, potenciometríe, voltametrie, coulometrie a metod od nich odvozených, jejíž povrch lze regenerovat zahřátím Jouleovým teplem, vzniklým průchodem proudu z pomocného zdroje materiálem elektrody. Elektroda je vhodná pro periodická i kontinuální měření v laboratořích i v průmyslových provozech.The present invention relates to an electrode for electrochemical measurements based on the principles of conductometry, potentiometry, voltammetry, coulometry, and methods derived therefrom, the surface of which can be regenerated by heating Joule heat generated by passing current from the auxiliary source through the electrode material. The electrode is suitable for periodic and continuous measurements in laboratories and industrial plants.

Při elektrochemických měřeních dochází často k pasivaci povrchu měrných elektrod. Pasivace je způsobena vyloučením různých látek z roztoku na povrchu elektrody, pokrytím povrchu elektrody filmem nečistot a dalšími vlivy. K odstranění vlivu pasivace se používá různých mechanických elektrochemických i fyzikálních čisticích metod, jimiž se povrch elektrody periodicky nebo kontinuálně obnovuje. Jednou z těchto metod je i metoda podle A. 0. 202 651, při níž se povrch elektrody regeneruje Jouleovým teplem, vzniklým průchodem proudu z pomocného zdroje materiálem elektrody. Povrch elektrody se zahřeje na vyšší teplotu, obyčejně několika stovek stupňů, čímž dojde ke spálení pasivujícího filmu a tím i k regeneraci povrchu elektrody.In electrochemical measurements, the surface of specific electrodes is often passivated. Passivation is caused by the elimination of various substances from the solution on the electrode surface, the coating of the electrode surface with a film of impurities and other influences. To eliminate the effect of passivation, various mechanical electrochemical and physical cleaning methods are used to renew the electrode surface periodically or continuously. One of these methods is the method of A. 0 202 651, wherein the electrode surface is regenerated by Joule heat generated by passing current from the auxiliary source through the electrode material. The electrode surface is heated to a higher temperature, usually several hundred degrees, to burn the passivating film and thereby regenerate the electrode surface.

U dosavadních typů elektrod s termickou regenerací povrchu však činí obtíže hermetické spojení měrné elektrody s tělem elektrody z izolačního materiálu. Při průchodu regeneračního proudu z pomocného zdroje proudu se spoj zahřívá do té míry, že k výrobě těla elektrody nelze použít plastických hmot. Obtíže vznikají i pří použití skla, nebot spoj často praská působením pnutí, vzniklého vlivem rozdílné tepelné roztažnosti obou materiálů.In the case of the prior art electrodes with thermal surface regeneration, however, the hermetic connection of the specific electrode to the electrode body of the insulating material is difficult. As the regenerative current passes from the auxiliary current source, the joint heats up to such an extent that plastics cannot be used to produce the electrode body. Difficulties arise when using glass as the joint often bursts due to stresses due to the different thermal expansion of the two materials.

Uvedené nevýhody odstraňuje elektroda pro elektrochemické měření s termickou regenerací Jouleovým teplem, která je předmětem tohoto vynálezu a jejíž podstata spo čivá v tom, že kovová aktivní část měrné elektrody je upevněna ve dvou nosičích; např. z uhlíku nebo platiny, opatřených popřípadě ochrannou vrstvou,např. lakem a spojených vývody se zdrojem elektrického proudu pro termickou regeneraci kovové aktivní částí měrně elektrody nebo vyhodnocovacím zařízením, přičemž odpor nosičů kovové aktivní části měrné elektrody je přinejmenším trojnásobně nižší než odpor kovové aktivní části měrné elektrody·The above-mentioned disadvantages are overcome by an electrode for electrochemical measurement with thermal regeneration by Joule heat, which is the object of the present invention and which is based on the fact that the metal active part of the measuring electrode is fixed in two carriers; e.g. of carbon or platinum, optionally provided with a protective layer, e.g. lacquer and connected terminals with a power source for thermally regenerating the metal active part of the electrode or the evaluation device, the resistance of the metal active part of the electrode being at least three times lower than the resistance of the metal active part of the electrode

Měrná elektroda je vyrobena z kovů, např. železa, niklu, chrómu, wolframu nebo jejich slitin a je pokryta vrstvou elektro chemicky odolného materiálu,jako je např. platina, zlato, stříbro nebo slitiny.The specific electrode is made of metals such as iron, nickel, chromium, tungsten or their alloys and is covered with a layer of electro-chemically resistant material such as platinum, gold, silver or alloys.

Nosiče jsou zatmeleny, zataveny nebo ji nak připevněny k měrné elektrodě. Termická regenerace kovové aktivní části měrné elektrody je zajištována Jouleovým teplem vzniklým průchodem proudu z pomocného zdroje proudu do materiálu elektrody.The carriers are sealed, sealed, or attached to a specific electrode. The thermal regeneration of the metal active portion of the specific electrode is provided by the Joule heat generated by the passage of current from the auxiliary current source to the electrode material.

Na přiloženém výkrese je znázorněna elektroda podle vynálezu, která sestává z vlastní měrné elektrody dvou nosičů 2 jež jsou zataveny, zatmeleny nebo jinak připevněny k měrné elektrodě J_, a kovové aktivní části měrné elektrody J_ a průřez nosičů _2 je zvolen tak, že jejích odpor je alespoň trojnásobně nebo vícenásobně nižší, než je odpor kovové aktivní části 3_ měrné elektrody J_. Vývody 4_ kovové aktivní části 3^ měrné elektrody _1_ jsou zhotoveny z kovových drátů.The drawing shows an electrode according to the invention, which consists of the specific electrode of two carriers 2 which are sealed, sealed or otherwise attached to the measuring electrode 1, and the metal active part of the measuring electrode 1 and the cross-section of the carriers 2 is chosen such that at least three or more times lower than the resistance of the metal active portion 3 of the measuring electrode 1. Leads 4 of the metal active portion 3 of the electrode 1 are made of metal wires.

Elektroda podle vynálezu má výhodu v tom, že místo spoje mezi nosiči _2 a měrnou elektrodou J_ se při průchodu regeneračního proudu podstatně nezahřívá. Zahřívání spoje je podle vynálezu eliminováno tím, že nosiče £ jsou vyrobeny tak, aby jejich odpor byl alespoň trojnásobně nebo vícenásobně nižší než je odpor kovové aktivní Části 3. měrné elektrody Tento požadavek lze splnit např. tím, že se k výrobě nosičů 2. použije materiálu s vyšší elektrickou vodivostí než je vodivost materiálu kovové aktivní části 3^ měrné elektrody 1 nebo samozřejmě i tím, že se použije nosičů 2 o větším průřezu než je průřez kovové aktivní části _3 měrné elektrody V tomto případě je pak možno nosiče 2_ a kovovou aktivní část 3^ měrné elektrody vyrobit ze stejného materiálu, např. platiny, aniž by docházelo k podstatnému zahřívání nosičů Nosiče .2 lze pak do měrné elektrody _1_ zatavit nebo zatmelit běžnými tmely bez nebezpečí, že dojde k porušení těsnosti spoje a měrnou elektrodu 1 lze vyrobit i z plastických hmot.The electrode according to the invention has the advantage that the connection point between the carriers 2 and the measuring electrode 1 is not substantially heated during the passage of the regeneration current. According to the invention, the heating of the joint is eliminated in that the carriers 6 are made in such a way that their resistance is at least three or more times lower than the resistance of the metal active electrode 3. This requirement can be fulfilled, for example material with a higher electrical conductivity than the conductivity of the material of the metal active part 3 of the electrode 1 or, of course, by using supports 2 with a larger cross-section than the cross-section of the metal active part 3 of the electrode. The electrode 1 can then be sealed or sealed with conventional sealants without the risk of breakage of the joint and the electrode 1 can be manufactured. from plastics.

Nosiše _2 lze ne j j ednoduše j i zhotovit· ve tvaru roubíku, k nímž je kovová aktivní část 3 měrné elektrody přivařena nebo mechanicky připojena,např. přinýtováním. Kovovou aktivní část 3 měrné elektrody J_ lze nejjednodušeji zhotovit z drátu ve tvaru písmene U. Lze však použít i jiných tvarů a profilů, např. pásku, roubíku nebo plechu. K výrobě kovové aktivní části 3^ měrné elektrody 1 je výhodné použít ma-The supports 2 can be made in the form of a gag to which the metal active part 3 of the measuring electrode is welded or mechanically connected, e.g. riveting. The metal active portion 3 of the measuring electrode 11 is most easily made of a U-shaped wire. However, other shapes and profiles can also be used, such as tape, gag or sheet. For the production of the metal active part 3 of the measuring electrode 1, it is advantageous to use

Claims

SUBJECT

Electrode for electrochemical measurement with thermal regeneration of Joule heat, characterized in that the metal active part (3) of the specific electrode (1) is fixed in two carriers (2), for example carbon or platinum, optionally provided with a protective layer, 4 / with a power source for thermal terials with higher specific resistance. It is, for example, platinum or carbon, which also satisfy its electrochemical resistance. The metal active portion 3 of the specific electrode 1 can then be heated to a desired temperature by passing a regeneration current of a lower intensity than would be the case if a higher specific conductivity material was used.

The metal active portion 3 of the measuring electrode can also be made of other metals, e.g.

silver, gold and often non-noble metals such as copper and lead. For the reasons mentioned in the preceding paragraph, it is preferable to use a wire of the material with the lowest specific conductivity, such as a wire of iron, nickel and chromium, nickel or tungsten or of course platinum, and of course platinum to produce the metal active part 3. by electroplating, evaporation or any other method deposited with a layer of electrochemically resistant material such as platinum, gold, silver and other metals or alloys.

In order to avoid an electrochemical reaction on the material of the carriers 2, the carriers 2 need to be covered with an insulating layer, for example a chemically resistant lacquer, an inorganic sealant or protected with an insulating tube. In some cases, undesirable electrochemical reactions can be avoided by covering the supports with an electrodeposited deposition layer of insoluble salt oxides or organic substances.

The electrode according to the invention can also be made in another geometrical configuration without affecting its applicability in electrochemical measurements.

OF THE INVENTION regenerating a metal active part (3) of a specific electrode (1) or an evaluation device, wherein the resistance of the carriers (2) of the metal active part (3) of a specific electrode (1) is at least three times lower than /.

1 drawing

Sewropifia. n. p .. eivod 7. Moei

0BR.1

FIXED DESCRIPTION OF THE INVENTION TO COPYRIGHT CERTIFICATE No. 209 661 (51) Int. Cl. ³ - G01N 27/38

In the description of the invention for the author's certificate No. 209 661, the title should read:

Correct: "(54) .Electrode for · electrochemical measurement with thermal regeneration"

INVENTORY AND DISCOVERY OFFICE