DE1498721C - Elektrodenanrnungur Gasana lyse, insbesondere fur die polarogra phische Sauerstoffanalyse - Google Patents

Description

Im Hauptpatent 1 296 836 ist eine Verbesserung einer Elektrodenanordnung für die polarographische Sauerstoffanalyse beschrieben worden. Es wurde hierbei von einer Elktrodenanordnung ausgegangen, die in Patent 1 260 199 beschrieben ist. Gegenstand dieses letztgenannten Patents ist eine Elektrodenanordnung für die polarographische Sauerstoffanalyse mit einem aus elektrisch isolierendem Material bestehenden, in ein Elektrodengehäuse einsetzbaren Elektrodenkopf, in dem ein oder mehrere eingeschmolzene Drähte aus Edelmetall angeordnet sind und vor dessen Stirnfläche mittels einer für das zu analysierende Gas durchlässigen, jedoch für den Meß-Elektrolyten und die zu untersuchende Flüssigkeit undurchlässigen Membran ein Meßraum geringer

ίο Ausdehnung abgegrenzt ist, welcher durch eine Verbindungsleitung mit einem Bezugselektrodenraum verbunden ist, wobei der Elektrodenkopf mindestens längs einer seine Stirnfläche umschließenden Zone unter Bildung eines engen Ringspalts relativ großer Längs- und Quererstreckung in ein Gegenlager im Elektrodengehäuse eingesetzt ist, welcher Ringspalt zwischen Meßraum und Elektrolytflüssigkeitszuführung verläuft und durch eine gasdurchlässige Membran sowie eine Schicht aus saugfähigem Material derart ausgefüllt ist, daß ein erheblich langer Diffusionsweg zwischen Meßraum und Elektrolytflüssigkeitszuführung besteht.

Durch die Erfindung gemäß dem Hauptpatent 1 296 836 ist die beschriebene Elektrodenanordnung in der Richtung weiterentwickelt worden, daß die Aufgabe gestellt wurde, die Meßzeiten mit der Elektrodenanordnung zu verkürzen, ohne dabei die Meßgenauigkeit zu verschlechtern. Die besondere Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß diesem Patent darin, daß bei einer Elektrodenanordnung nach Patent 1 260 199 die den Meßraum mindestens teilweise ausfüllende saugfähige Schicht an der der Stirnfläche des Edelmetalldrahts bzw. den Stirnflächen der Edelmetalldrähte gegenüberliegenden Stelle eine Öffnung aufweist, deren Größe mindestens annähernd der Stirnfläche des Edelmetalldrahts entspricht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den im Hauptpatent 1 296 836 aufgezeigten Weg der Verkürzung der Meßzeiten der Elektrodenanordnung weiter zu verfolgen, um noch wirksamere Mittel zur Herabsetzung der Meßzeiten der Elektrodenanordnung zu finden.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer gemäß Hauptpatent 1 296 836 ausgebildeten Elektrodenanordnung der in einem Gefäß befindliche Analysenraum oberhalb der Meßelektrode angeordnet ist, deren Stirnfläche von unten in den Analysenraum hineinragt und in eine konische Öffnung des Elektrolytbehälters von unten her eingesetzt ist, und daß zur Aufrechterhaltung der Bewegung des Elektrolyten ein Förderorgan vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Stirnfläche des Elektrodenkopfs in Strömungsrichtung von mindestens einer Rille durchzogen ist. Hierdurch wird es möglich, die sonst übliche saugfähige Zwischenschicht, die als Abstandshalter für den Meßraum dient und den Elektrolyten in sich aufnimmt, ganz oder teilweise fortzulassen.

An Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsformen der Elektrodenanordnung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt sind, wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 und 1 a zeigen ein Beispiel mit kreisförmiger Elektrodenstirnfläche im Vertikalschnitt und in Draufsicht;

³ 4

F i g. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine F i g. 1 a stellt eine Draufsicht auf die Stirnfläche

andere Ausführungsform mit kreisringförmiger Stirn- des Elektrodenkopfs von oben dar. Hier ist an-

fläche der Elektrode. gedeutet, daß die Zuführung 21 sich in Einzelleitun-

Die bei den bekannten Elektrodenanordnungen gen verzweigt, durch die der Elektrolyt etwa in zwischen dem Elektrodenkopf und der gasdurch- 5 einem Winkel von 180° verteilt wird, um in diesem lässigen Membran angeordnete, als Abstandshalter Bereich unter allen möglichen Winkeln auf die zur Festlegung der Größe des Meßraums dienende Elektrodenstirnfläche 23 einzuströmen. Auf der saugfähige und insbesondere den Elektrolyten auf- gegenüberliegenden Seite sind entsprechende Abnehmende Schicht ist weggelassen, so daß also die führungskanal oder sonstige Abführungsleitungen gasdurchlässige Membran 8 auf dem Elektrodenkopf io zweckmäßig spiegelsymmetrisch angeordnet, so daß etwas lose aufliegt. Die Membran ist wie üblich eine gleichmäßige Überspülung der ganzen kreismittels eines Fadens 14 am Hals des Elektroden- förmigen Oberfläche der Elektrodenstirnfläche 23 gekopfs befestigt, wobei dieser Faden etwas weniger währleistet ist.

stramm als sonst festgezogen ist, damit in den engen Es ist auch möglich, bei der Anordnung gemäß

Raum zwischen der Membran 8 und dem Elektroden- 15 Fig. 1 eine konzentrische Besprühung der Elek-

kopf 7 Elektrolytflüssigkeit eindringen kann. trodenkopf-Oberfläche vorzusehen. Dies kann bei-

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Ein- spielsweise dadurch erreicht werden, daß eine zen-

dringen des Elektrolyten in diesen Meßraum erreicht trale Elektrolytzuführung durch die Membran 8 an

durch ein Röhrchen 21, das durch das Innere des einer der Elektrode 23 gegenüberliegenden Stelle

Elektrodenkopfs neben der Elektrodenzuführung hin- 20 hindurchgeführt ist.

durchgeführt und durch ein weiteres Röhrchen 22 Das Förderorgan 18 kann statt mit Druckwirkung

wieder in den Behälter 9 gelangt. Mit einem Druck- auch mit Saugwirkung arbeiten.

Saug- oder Pumporgan 18 wird durch das Röhrchen Die Zu- bzw. Abführungskanäle 24 auf der

21 ständig Elektrolytflüssigkeit zugeführt und über Elektrodenkopf-Stirnfläche gemäß Fig. la können

die Stirnfläche des Elektrodenkopfs hinweggespült. 25 ähnlich wie die Rillen und Riefen 17 gemäß F i g. 2

Durch das Röhrchen 22 wird die Elektrolytflüssig- in die Oberfläche eingeschliffen, eingeätzt oder auf

keit in den Elektrolytraum 9 zurückgeleitet. andere Weise eingebracht sein. Sie können auch als

Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß die Fadensystem aus Kunststoffäden oder Glasfaden auf

Elektrodenstirnfläche ständig von neuem Elektro- die Elektrodenstirnfläche aufgebracht sein. Es ist

lyten überspült wird. Hierdurch ist eine außerordent- 30 auch möglich, sie als Drahtsystem auszubilden, wo-

lich schnelle Ansprech-Empfindlichkeit der Meß- bei zweckmäßig das Drahtmaterial dasselbe ist wie

apparatur bedingt. dasjenige der Elektrode. Es ist auch möglich, dieses

Zweckmäßig liegt die Membran 8 ein wenig hohl System mit der Elektrode — beispielsweise durch auf dem Elektrodenkopf auf, so daß sie einen wohl- Punktschweißung — fest zu verbinden, so daß hierdefinierten Meßraum bildet; dies gilt jedenfalls für 35 durch eine vergrößerte Elektroden-Oberfläche entdie Ruhelage. In Betriebslage, d. h., wenn der steht, die in allen Verzweigungen gleichmäßig und Elektolyt durch die Pumpe 15 angesaugt wird, wird schnell mit Elektrolytflüssigkeit versorgt werden die Membran etwas nach oben gedrückt. kann. Es ist auch möglich, den Elektrodendraht 23

Am Förderorgan 18 für den Elektrolyten ist ein bzw. ein gemäß F i g. 2 vorgesehenes Röhrchen oder Ansatz 19 vorgesehen, der mittels eines Hahns 20 40 einen Ring vor Einschmelzen in den Isolierkörper absperrbar ist und durch den der Elektrolyt zu Be- des Elektrodenkopfs mit dem Drahtsystem zu verginn jeder Messung einem Reservoir entnommen sehen und beim Einschmelzen so zu verfahren, daß werden kann. die Drähte entweder von der Einschmelzung aus-

Der Elektrodenkopf ist gemäß der Ausführungs- genommen bleiben oder auf der Elektrodenstirnfläche

form nach F i g. 2 konisch ausgebildet und mit 45 derart mit eingebettet werden, daß sie beim späteren

radialen Rillen und/oder Riefen 17 versehen, welche Abschleifen der Elektrodenkopf-Stirnfläche in dieser

bedingen, daß die Membran 8 hohl auf dem Elek- hervortreten. Man kann beispielsweise zu diesem

trodenkopf aufliegt und ein leichtes Fließen der Zweck an Stelle eines Volldrahts 23 ein Drahtbündel

Elektrolytflüssigkeit zwischen der Membran und der verwenden, dessen einzelne Drähte in der Elek-

Elektrodenkopfoberfläche ermöglicht. 5° trodenstirnfläche radial nach allen möglichen Rich-

AIs Förderorgan ist gemäß F i g. 2 ein Gummiball tungen umgebogen sind. Die erfindungsgemäße auf-

18 vorgesehen, der mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt rechte Anordnung des Elektrodenkopfs hat den

ist, die während des Meßvorgangs durch einfaches weiteren Vorteil, daß die gasdurchlässige Membran 8

Zusammendrücken des Gummiballs durch das Röhr- leichter befestigt werden kann, und zwar möglicher-

chen 15 nach oben transportiert wird, über die kreis- 55 weise ohne Befestigung durch einen Faden 14, denn

ringförmige Elektrodenstirnfläche geleitet und über die Membran liegt oben auf dem Elektrodenkopf

die Rillen bzw. Riefen 17 nach unten in den Elektro- fest auf und wird durch das Analysengefäß 1 hin-

lytraum abgeleitet wird. reichend gesichert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrodenanordnung für die polarographische Sauerstoffanalyse mit einem aus elektrisch isolierendem Material bestehenden, in ein Elektrodengehäuse einsetzbaren Elektrodenkopf, in dem ein oder mehrere eingeschmolzene Drähte aus Edelmetall angeordnet sind und vor dessen Stirnfläche mittels einer für das zu analysierende Gas durchlässigen, jedoch für den Meß-Elektrolyten und die zu untersuchende Flüssigkeit undurchlässigen Membran ein Meßraum geringer Ausdehnung abgegrenzt ist, welcher durch eine Verbindungsleitung mit einem Bezugselektrodenraum verbunden ist, wobei der Elektrodenkopf mindestens längs einer seine Stirnfläche umschließenden Zone unter Bildung eines engen Ringspalts relativ großer Längs- und Quererstreckung in ein Gegenlager im Elektrodengehäuse eingesetzt ist, welcher Ringspalt zwischen Meßraum und Elektrolytflüssigkeitszuführung verläuft und durch eine gasdurchlässige Membran sowie eine Schicht aus saugfähigem Material derart ausgefüllt ist, daß ein erheblich langer Diffusionsweg zwischen Meßraum und Elektrolytflüssigkeitszuführung besteht, und wobei die den Meßraum mindestens teilweise ausfüllende saugfähige Schicht an der der Stirnfläche des Edelmetalldrahts bzw. den Stirnflächen der Edelmetalldrähte gegenüberliegenden Stelle eine Öffnung aufweist, deren Größe mindestens annähernd der Stirnfläche des Edelmetalldrahts entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Gefäß (3) befindliche Analysenraum (2) oberhalb der Meßelektrode (23) angeordnet ist. deren Stirnfläche von unten in den Analysenraum (2) hineinragt und in eine konische Öffnung des Elektrolytbehälters von unten her eingesetzt ist, und daß zur Aufrechterhaltung der Bewegung des Elektrolyten (9) ein Förderorgan (18) vorgesehen ist.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Elektrodenkopfs in Strömungsrichtung von mindestens einer Rille (17) durchzogen ist.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan eine Pumpe ist.

4. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (17) eine in den Elektrodenkopf eingeschliffene Riefe ist.

5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytbehälter als Träger für das den Analysenraum (2) enthaltende Gefäß (1) dient.

6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstirnfläche unmittelbar vom Elektrolyten bespült ist.