Claims (3)
1. Vorrichtung zur elektrochemischen Bestimmung von Ammoniak, gekennzeichnet dadurch, daß eine stationäre Quecksilberelektrode B hinter einer ammoniakdurchlässigen Membran A derart angeordnet ist, daß die stationäre Quecksilberelektrode B in zyklisch-voltametrischer oder chronoamperometrischer Betriebsweise in Dreielektrodentechnik periodisch oxidiert bzw. reduziert wird und dadurch eine ammoniakkonzentrationsabhängige Signaländerung bewirkt wird, wobei eine nicht näher dar? stellte Hilfselektrodenanordnung zwischen Membran A und der Arbeitselektrode B zur Unterdrückung von Störungen eingesetzt werden kann.1. A device for the electrochemical determination of ammonia, characterized in that a stationary mercury B electrode behind an ammonia-permeable membrane A is arranged such that the stationary mercury B periodically oxidized or reduced in cyclic-voltametric or chronoamperometric mode in three-electrode technology and thereby an ammonia concentration-dependent Signal change is effected, with a not closer? Auxiliary electrode arrangement between membrane A and the working electrode B can be used to suppress disturbances.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromschlüssel zur Referenzelektrode C durch die röhrenförmige Gegenelektrode D in die Nähe der stationären Quecksilberelektrode B geführt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the current key to the reference electrode C through the tubular counter-electrode D in the vicinity of the stationary mercury B electrode is guided.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Innenelektrolyt E eine alkalische Pufferlösung, insbesondere ene Natriumcarbonat-Natriumhydrogencarbonat-Pufferlösung, ist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the inner electrolyte E is an alkaline buffer solution, in particular ene sodium carbonate-sodium bicarbonate buffer solution.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrochemischen Bestimmung von geringen Mengen von Ammoniak in Gasen. Das Gerät kann als Melder bei Überschreitung festgelegter geringer Konzentrationen an Ammoniak eingesetzt werden. Neben der Nutzung als Alarmeinrichtung ist auch eine quantitative Bestimmung von Ammoniak damit möglich.The invention relates to a device for the electrochemical determination of small amounts of ammonia in gases. The device can be used as a detector when exceeding specified low concentrations of ammonia. In addition to the use as an alarm device and a quantitative determination of ammonia is thus possible.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Die bekannten elektrochemischen Vorrichtungen für die Bestimmung von Ammoniak in Gasen sind potentiometrischer (K. Cammann, „Das Arbeiten mit ionensensitiven Elektroder ", S. 165 [1977]) und voltametrischer Art. (G. Chuiton, Pollut. Atmos. 17 (1975), S.97-102). Diese bekannten Vorrichtungen haben auf Grund ihres Meßverfahrens den Nachteil der geringeren Spezifität, wodurch ein größerer konstruktiver Aufwand erforderlich wird, um eine ausreichende Selektivität zu erzielen.The known electrochemical devices for the determination of ammonia in gases are more potentiometric (K. Cammann, "Working with ion-sensitive electrodes", p 165 [1977]) and voltammetric type. (G. Chuiton, Pollut. Atmos 17 (1975) These known devices have the disadvantage of lower specificity due to their measuring method, whereby a greater design effort is required to achieve sufficient selectivity.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines ammoniakspezifischen Sensors, der im Gegensatz zu den oben genannten bekannten Vorrichtungen eine hohe Spezifität und Empfindlichkeit bei vermindertem konstruktivem Aufwand aufweist.The aim of the invention is to provide an ammonia-specific sensor which, in contrast to the above-mentioned known devices has a high specificity and sensitivity with reduced design complexity.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, durch die Anwendung einer für Ammoniak spezifischen Reaktion während des Elektrodenprozesses in einer speziell für das Verfahren entwickelten voltametrischen Vorrichtung mit Dreielektrodentechnik für das Meßverfahren eine hohe Selektivität zu erreichen, wobei die Vorrichtung in Kombination mit einer gaspermeablen Membran und einer Hilfselektrode eine störungsfreie Messung von Ammoniak zuläßt.The object of the invention is to achieve a high selectivity by the application of a reaction specific to ammonia during the electrode process in a specially developed for the process voltametric device with three-electrode technology for the measuring method, wherein the device in combination with a gas-permeable membrane and an auxiliary electrode trouble-free measurement of ammonia permits.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, durch die Verwendung einer ammoniakdurchlässigen Membran, einer Hilfselektrodenanordnung und einer ammoniakspezifischen Reaktion, so daß während des Elektrodenprozesses die Störungen, die bei potentiometrischen Verfahren (durch K+, NR3H+ u.a.), bei voltametrischen und coulometrischen Verfahren durch elektrochemisch aktive Stoffe auftreten, beseitigt werden. Die Vorrichtung besteht aus einer voltametrischen Zelle in Röhrenform, die eine Referonzelektrode (bevorzugt eine Ag/AgCI-Elektrode oder gesättigte Kalomelelektrode mit Diaphragma oder eine Ag/Ag2O-Elektrode ohne Diaphragma), eine Gegenelektrode aus inertem Materia! (bevorzugt Platin oder Gold), eine Arbeitselektrode (stationäre Quecksilberelektrode auf Platin, Gold, Silber oder Glaskohlenstofi) und einem alkalischen Leitelektroiyten mit Puffereigenschaft (bevorzugt Natriumcarbonat-Natriumhydrogencarbonat-Puffer) enthält. Die Arbeitselektrode wird an der Unterseite der Anordnung gegen eine ammoniakdurchlässige PTFE-Membran so gepreßt, daß ein galvanischer Kontakt zu den übrigen Elektroden gewährleistet ist. Bei der Verwendung einer Hilfselektrodenanordnung wird dieses so zwischen Arbeitselektrode und Gasmembran eingebracht, daß letztere nicht berührt wird. Die Anordnung wird zyklisch-voltametrisch oder chronoamperometrisch betrieben, wobei Quecksilber oxidiert und wieder reduziert wird. Die Einwirkung von Ammoniak führt zu einem Stromabfall während des Oxidationsprozesses.According to the invention, this object is achieved by the use of an ammonia-permeable membrane, an auxiliary electrode assembly and an ammonia-specific reaction, so that during the electrode process, the disturbances in potentiometric method (by K + , NR 3 H + etc.), in voltammetric and coulometric method by electrochemically active substances occur, can be eliminated. The device consists of a voltammetric cell in tube form, which has a referential electrode (preferably an Ag / AgCl electrode or saturated calomel electrode with diaphragm or an Ag / Ag 2 O electrode without diaphragm), a counter electrode of inert material! (preferably platinum or gold), a working electrode (stationary mercury electrode on platinum, gold, silver or glassy carbon) and an alkaline Leitelektroiyten buffered property (preferably sodium carbonate-sodium bicarbonate buffer). The working electrode is pressed on the underside of the arrangement against an ammonia-permeable PTFE membrane so that a galvanic contact with the other electrodes is ensured. When using an auxiliary electrode arrangement, this is inserted between the working electrode and the gas membrane so that the latter is not touched. The arrangement is cyclic-voltametrisch or chronoamperometrisch operated, wherein mercury is oxidized and reduced again. The action of ammonia leads to a current drop during the oxidation process.