DE1151957B

DE1151957B - Bezugselektrode fuer elektrometrische Messungen

Info

Publication number: DE1151957B
Application number: DEE20354A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhard Suess
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1960-12-22
Filing date: 1960-12-22
Publication date: 1963-07-25

Description

Bezugselektrode für elektrometrische Messungen Gegenstand der Erfindung ist eine Bezugselektrode für elektrische Messungen in bekannter Bauweise, z. B. als Kalomel-, Ag-AgC1- oder Thalamid-Bezugselektrode mit beliebigem Diaphragma, bei der erreicht ist, daß Störpotentiale, die am Diaphragma auftreten können, das Meßergebnis nicht verfälschen.
Bei elektrometrischen Messungen, z. B. bei elektrometrischen pE-Messungen und hier wiederum bei solchen, bei denen eine Glaselektrode verwendet wird, ist in industriellen Anlagen immer die Gefahr gegeben, daß das galvanische Element, das sich an der Trennstelle zwischen Flüssigkeit und Behälter-oder Rohrleitungswand bildet, in die Meßstrecke eingekoppelt wird und so zu erheblichen Fehlmessungen führt.
Die Gefahr einer Einkopplung von Störpotentialen in den Meßkreis ist besonders durch den elektrischen Widerstand des Diaphragmas bedingt. An sich soll das Diaphragma eine elektrisch leitende Flüssigkeitsbrücke zwischen dem Innern der Bezugselektrode und der Flüssigkeit darstellen. in die die Bezugselektrode eingetaucht ist. Hierbei soll aus der Bezugselektrode immer etwas von der Füllung der Bezugselektrode zur Flüssigkeit abfließen. um das Diaphragma sauberzuhalten. Bereits durch die verschiedenen Wanderungsgeschwindigkeiten der lonen tritt, wie allgemein bekannt, im Diaphragma ein nicht zu kontrollierendes Störpotential auf. Würde Flüssigkeit von außen in das Diaphragma und in das Innere der Bezugselektrode eindringen, so wird diese unbrauchbar. Außerdem kann bereits durch das Eindringen nur in das Diaphragma eine Verschmutzung bzw. Verseifung und dadurch eine Erhöhung des Störpotentials eintreten. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Flüssigkeitsbrücke unterbrochen wird. Man kann nun bekanntermaßen das Eindringen der Flüssigkeit in das Diaphragma dadurch unterbinden, daß man das Innere der Bezugselektrode unter Druck setzt. Eine Beaufschlagung des Bezugselektrodeninnenraumes wird auch dann vorgesehen. wenn die Messungen in Flüssigkeiten unter Druck crfolgen. Hier muß immer ein Überdruck in der Bezugselektrode gegenüber dem Druck, unter dem die Flüssigkeit steht, aufrechterhalten werden.
Aus dem Vorangegangenen geht nun hervor, daß das Diaphragma einen hohen mechanischen Widerstand und damit zwangläufig auch einen elektrischen Widerstand aufweisen muß. Andererseits ist es aber zur Begegnung der Gefahr einer Einkopplung von Störspannungen wünschenswert. den Diaphragmawiderstand möglichst klein zu halten.
Erfindungsgemäß kann man nun durch einen sehr einfachen Kunstgriff diese oft störenden, eventuell eine kontinuierliche Messung unmöglich machenden Störpotentiale ausschalten, ohne dabei die Ausführung des Diaphragmas in irgendeiner Weise zu begrenzen. Es ist lediglich erforderlich. das Diaphragma als elektrischen Widerstand durch einen geeigneten Leiter kurzzuschließen. Da dieser Leiter in chemisch aggressive Stoffe eingebracht wird. ist er so auszuwählen, daß die Kurzschlußverbindung chemisch nicht angegriffen wird und auch keine Verminderung der Substanz durch Lösung eintritt.
Das Material für diese Kurzschlußverbindung ist ferner so auszuwählen, daß keine zusätzlichen Phasengrenzpotentiale wirksam werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der durch das Diaphragma bedingte elektrische Widerstand durch einen in oder neben dem Diaphragma angeordneten Leiter kurzgeschlossen ist und der Leiter aus einem Material besteht das chemisch von der Lösung nicht angegriffen wird und keine oder nur vernachlässigbar kleine Phasengrenzpotentiale verursacht.
Phasengrenzpotentiale lassen sich auch durch eine zweckmäßige Anordnung der Kurzschlußverbindung vermeiden. Man kann z. B. den Kurzschlußleiter in das Diaphragma einbauen, so daß, da durch die Kapillare immer Füllflüssigkeit austreten soll, der Kurzschlußleiter sich mit beiden Enden immer im gleichen Medium befindet und eventuell auftretende Phasengrenzpotentiale gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet und damit unwirksam sind. Diese Wirkung läßt sich noch verbessern, wenn der Leiter in einer Kapillare angeordnet wird, wodurch erreicht wird, daß er allseitig von Füllflüssigkeit umgeben ist.
Es kann hierbei zweckmäßig sein, die Kapillare auf der Seite, die in die zu messende Flüssigkeit gerichtet ist, länger als den Leiter zu machen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung erläutert.
In die zu messende Flüssigkeit 1 sind die Bezugselektrode 2 und eine Glas- oder Meßelektrode 3 eingetaucht. Die Meßelektrode besteht aus einem Glasrohr 4 mit einer äußerst dünnwandigen, pH-empfindlichen Stelle 5. In die Pufferlösung 6 innerhalb des Rohres 4 ist der Kontakt 7 eingetaucht. Die Bezugselektrode 2 enthält die gleiche Pufferlösung 8 wie die Meßelektrode 3 mit dem eingetauchten Kontakt 9.
Durch das Diaphragma 10 ist eine Kapillare 11 durchgeführt, in die ein elektrischer Leiter eng eingepaßt ist. An dem zur Meßflüssigkeit 1 hin gerichteten Ende der Kapillare 12 weist diese eine besondere Einengung 13 auf, durch die erreicht wird, daß der Kurzschlußleiter 12 auf ganzer Länge in der Pufferlösung 8 liegt. Damit vermeidet man störende Phasengrenzpotentionale zwischen Leiterstück 12 und Flüssigkeit, da sich in diesem Falle die einander entgegengerichteten Grenzpotentionale aufheben.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Bezugselektrode für elektrometrische Messungen, bestehend aus einem mit einer Pufferlösung gefüllten Glasrohr mit Diaphragma und einer Ableitelektrode, z. B. aus Kalomel, Ag-AgCI oder Thalamid, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Diaphragma bedingte elektrische Widerstand durch einen in oder neben dem Diaphragma angeordneten Leiter kurzgeschlossen ist und der Leiter aus einem Material besteht, das chemisch von der Lösung nicht angegriffen wird und keine oder nur vernachlässigbar kleine Phasengrenzpotentiale verursacht.
2. Bezugselektrode für elektrometrische Messungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter in einer Kapillare geführt wird und dabei auf ganzer Länge allseitig von der Füllflüssigkeit der Bezugselektrode umspült wird.
3. Bezugselektrode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare auf der Seite, die in die zu messende Flüssigkeit gerichtet ist, länger als der Leiter ist.
4. Bezugselektrode nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare zur Meßflüssigkeit hin eine Einengung aufweist.