DE1498803A1

DE1498803A1 - Measuring transducer for the potentiometric determination of ion concentrations, especially for pH measurement

Info

Publication number: DE1498803A1
Application number: DE19621498803
Authority: DE
Inventors: Busch Dr Albert; Luebbers Dr Dietrich Werner
Original assignee: INGOLD W DR KG
Current assignee: INGOLD W DR KG
Priority date: 1962-08-11
Filing date: 1962-08-11
Publication date: 1969-11-20

Description

Messwertgeber zur potentiometrischen Bestimmung von lonenkonzentrationen, insbesondere zur pH-Wert-Messung Zusatz zu Patent .......... (Anmeldung P 14 98 801.3) Nach dem Hauptpatent ........ (Anmeldung P 14 98 801.3) ist eine Elektnodenmesskette zur potentiometrischen Bestimmung von Ionenkonzantrationen, insbesondere zur pH-Wert-Messung beansprucht, die eine als Messelektrode dienende Glaselektrode und eine Bezugselektrode enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Bezugselektrode ebenfalls eine Glaselektrode ist, die jedoch gegenüber der eigentlichen Messelektrode eine geringere spezifische Ionenempfindlichkeit (Steilheit3 aufweist.Measuring transducer for the potentiometric determination of ion concentrations, in particular for pH value measurement addendum to patent .......... (application P 14 98 801.3) According to the main patent ........ (Application P 14 98 801.3) is an electrode measuring chain for potentiometric determination of ion concentrations, especially for pH measurement claims the one serving as a measuring electrode glass electrode and a reference electrode contains and is characterized in that the reference electrode also has a The glass electrode is, however, smaller than the actual measuring electrode specific ion sensitivity (slope3.

Die Elektrodenmesskette des Hauptpatents bezweckt die Ausschaltung von Störungen, die bei den bisher gebräuchlichen Bezugselektroden mit Diaphragma auftreten und z.B. infolge-von unterschiedlichen Konzentrations- und Diffusionspotentialen zu Messfehlern führen.The purpose of the electrode measuring chain of the main patent is to eliminate it of interference with the reference electrodes with diaphragms that have been used up to now occur and e.g. as a result of different concentration and diffusion potentials lead to measurement errors.

Die vorliegende Erfindung betrifft Bezugselektroden, die die Ausführung des genannten Verfahrens in einfacher Weise ermöglichen und darüber hinausgehend die normal empfindlichen Glaselektroden ersetzen und auch als Einstabmesskette hergestellt. werden können. Ausserdei können bei diesen Bbsugselektroden die Ionenempfindlichkeiten der potential gebenden Elektroden in definierter Weise und in gewünschtem Verhältnis abgestuft sein.The present invention relates to reference electrodes that implement enable the aforementioned method in a simple manner and beyond replace the normally sensitive glass electrodes and also manufactured as a combination electrode. will can. In addition, with these suction electrodes the Ion sensitivities of the potential-giving electrodes in a defined manner and be graded in the desired ratio.

Es wurde gefunden, dass die Empfindlichkeit vom benetzten Flächenteil abhängig ist.It was found that the sensitivity of the wetted surface part is dependent.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bezugselektrode als ionenempfindliche Messelektrode mit verminderter Steilheit für eine Elektrodenmesskette zur potentiometrischen Bestimmung von Ionenkonzentrationen, insbesondere zur pH-Wert-Messung,' nach Patent .......... (Anmeldung P 14 98 801.3), bei der als Bezugselektrode eine Glaselektrode verwendet wird, die gegenüber der eigentlichen Messelektrode eine geringere spezifische Ionenempfindlichkeit aufweiset, dadurch gekennzeichnet, dass die ionenempfindliche Oberfläche der Bezugselektrodeniembran in der Weise unterteilt ist, dass nur ein Teil der Membran als Messoberfläche für die zu messende Lösung dient.The invention relates to a reference electrode which is sensitive to ions Measuring electrode with reduced slope for an electrode measuring chain for potentiometric Determination of ion concentrations, especially for pH measurement, 'according to patent .......... (registration P 14 98 801.3), where a glass electrode is used as the reference electrode is used, which is less specific than the actual measuring electrode Having ion sensitivity, characterized in that the ion-sensitive The surface of the reference electrode membrane is subdivided in such a way that only one Part of the membrane serves as a measuring surface for the solution to be measured.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil der ionenempfindlichen Oberfläche der Glasmeinbran durch Beschichtungen aus gegen die Messlösung beständigem Material, wie Kunststoff, Kautschuke, Kitt oder dgl. abgedeckt.According to one embodiment of the invention, part of the ion-sensitive The surface of the glass membrane is made of coatings that are resistant to the measuring solution Material, such as plastic, rubbers, putty or the like. Covered.

Nach einer anderen Ausführungsform ist die leitfähige Glasmembran durch einseitiges Aufbringen einer dicht angesetzten Trennwand aus elektrisch hoch isolierendem Material, z.B. pH-unempfindlichem Glas, Kunststoff oder keramischem Material, in zwei Flächenabschnitte unterteilt. Das auf der einen Flächenseite der Glasmembran, z. B. durch Aufschmelzen oder Verkitten, zu erfolgende Ansetzen der Trennwand muss in der Weise durchgeführt werden, dass die der Trennwand abgekehrte Flächenseite bezüglich ihrer Membraneigenschaften nicht verändert wird. Die Trennwand kann ausgehend von der Membranoberfläche so weitergeführt sein, dass zwei Elektrodenräume gebildet werden, die Pafferlösungen enthalten und mit entsprechenden Ableitelektroden versehen sein können.According to another embodiment, the conductive glass membrane is by applying a tightly attached partition made of electrically high on one side insulating material, e.g. pH-insensitive glass, plastic or ceramic Material, divided into two areas. That on one side of the surface Glass membrane, e.g. B. by melting or cementing to take place the preparation The partition wall must be carried out in such a way that that facing away from the partition wall Surface side is not changed in terms of its membrane properties. The partition can be continued starting from the membrane surface in such a way that two electrode spaces are formed, which contain buffer solutions and with appropriate lead electrodes can be provided.

Es wurde gefunden, dass ian nach diesem System Glaselektroden Verschiedener Empfindlichlkeit herstellenkann. Je nach dem Flächenverhältnis der von der Trennwand abgeteilten Glasmembranabschnitte erhält man verschiedene Empfindlichkeiten.According to this system, it was found that glass electrodes of various kinds Can create sensitivity. Depending on the area ratio of the partition divided glass membrane sections give different sensitivities.

In den Abbildungen sind drni Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Abbildung 1 zeigt eine Bezngselektrode lit teilweise abgedeckter Membran. Abbildung 2 zeigt eine Bezugselektrode, bei der die Membranfläche durch eine Trennwand unterteilt ist. Abbildung 3 zeigt eine Einstabmesskette.In the figures, three embodiments of the invention are shown. Figure 1 shows a reference electrode with a partially covered membrane. Illustration 2 shows a reference electrode in which the membrane area is divided by a partition is. Figure 3 shows a combination electrode.

Abbildung 1 zeigt eine ionenempfindliche Messelektrode als Bezugselektrode mit verminderter steilheit. Die messempfindliche Membran ist an ihrem oberen Teil M2 mit einei gegen die Messlösung beständigen Material, z.B. Kunstharz, Kautschuk oder Kitt, abgedeckt, so dass nur ein flächenmässig verkleinertes Yembranteil M1 für die Messung zur Verfügung steht. In allen Abbildungen ist die Membran mit dickerem Btrich gezeichnet. in at. Membran @chliesst zich deren ßchaftrohr ß an, das in üblioh.r Weise die lbleitelektrodelg1 und eine Innenpufferlösung A enthält. Zwischen Schaftrohr 8 und dem Aussenmantel kann eine elektrische Abschirmung 0 vorgesehen sein.Figure 1 shows an ion-sensitive measuring electrode as a reference electrode with reduced steepness. The sensitive membrane is on its upper part M2 with a material resistant to the measuring solution, e.g. synthetic resin, rubber or putty, so that only a smaller Yembra portion M1 is available for the measurement. In all pictures the diaphragm is thicker Btrich drawn. in at. membrane @closes its shaft tube ß, which in üblioh.r Way, the oil lead electrode g1 and an inner buffer solution A contains. Between the shaft tube 8 and the outer jacket, an electrical shield 0 can be provided.

Bei der Aumführungsform der Abbildung 2 ist die Membranfläche M durch eine dicht angesetzte trennwand in die Abschnitte V1 und V2 unterteilt. Die durch ein Verbindungsmittel KS, wie Glaslot oder ein unterwanderungsfester Kitt, angeschlossene Trennwand ist nach oben als Aussenschaftrohr Sa verlängert. Mit der Messlösung. C kont also nur der Abschnitt V1 der Membran M in Berührung. Das Innenschaftrohr B ist ohne Messfunktion höchstohmig angeachlossen. Innerhalb der Membran befindet sich die übliche Innenpufferlösung 1 sowie die Ableitelektrode Ag1. Zwischen Innen- und Aussenschaft kann eine elktrische ABschirmung 0 eingebaut m@@n.In the embodiment of Figure 2, the membrane area M is through A tightly attached partition is divided into sections V1 and V2. By a connecting means KS, such as glass solder or an infiltration-proof putty, connected The partition wall is extended upwards as the outer shaft tube Sa. With the measurement solution. C is therefore only the section V1 of the membrane M in contact. The inner shaft tube B is connected with maximum resistance without a measuring function. Located inside the membrane the usual internal buffer solution 1 and the lead electrode Ag1. Between indoor and the outer shaft can be fitted with an electrical shielding 0 m @@ n.

Die Bezugselektroden nach Abbildung 1 oder 2 werden gemeinsam mit einer üblichen Messelektrode in das Messmedium eingesetzt zund die Spannung wird mittels eines Messverstärkers mit doppelhochohmigen Eingang gemessen. Durch die unterschiedlichen ßteilheitswerte der beiden Elektroden ergibt sich ein Potential, das von dem Konzentrationsverhältnis der Lösung sowie von den Flächenanteilen V1 zu V2 bzw. Mi zu 2 abhängig ist.The reference electrodes according to Figure 1 or 2 are used together with a conventional measuring electrode is inserted into the measuring medium and the voltage is measured by means of a measuring amplifier with a double-high impedance input. Through the different slope values of the two electrodes result in a potential that of the concentration ratio of the solution and of the area proportions V1 to V2 or Mi to 2 is dependent.

Die Ausführungsform der Abbildung 3 zeigt die gleiche Bauart wie Abbildung 2, Jedoch ist in dem Raum zwischen Innenschaftrohr 8 und Aussenschaftrohr Sa die zusätzliche Ableitelektrode Ag2 und die Pufferlösung B vorgesehen. Auf diese Weise erhält man die Einstabme sskette.The embodiment of Figure 3 shows the same design as Figure 2, However, in the space between the inner shaft tube 8 and the outer shaft tube Sa, the additional electrode Ag2 and buffer solution B are provided. In this way you get the combination measuring chain.

Trägt man in einem Diagramm den pH-Wert gegen das Potential auf, so erhält man für beide Membranabschnitte lineare Kurven.If one plots the pH value against the potential in a diagram, so linear curves are obtained for both membrane sections.

Durch Einfüllen von Pufferlösungen mit verschiedenem pH-Wert, in die Elektrodenräume kann man die Potential lage verschieben.By filling buffer solutions with different pH values into the Electrode spaces you can shift the potential position.

Die Empfindlichkeit wird hierdurch jedoch nicht geändert. Es erfolgt lediglich eine Parallelverschiebung der linearen pH-Spannungskurven, ohne dass deren Steilheit sich ändert.However, this does not change the sensitivity. It takes place only a parallel shift of the linear pH-voltage curves without their Steepness changes.

Die Ausführungsform nach Abbildung 3 kann man auch als Einzelelektrode in Kombination mit einer zweiten Einzelelektrode verwenden, wenn man die Ableitelektrode Ag2 nicht anschliesst.The embodiment according to Figure 3 can also be used as a single electrode Use in combination with a second single electrode when using the lead electrode Ag2 does not connect.

Claims

Claims 1) Reference electrode as ion-sensitive measuring electrode with reduced slope for an electrode measuring chain for potentiometric determination of ion concentrations, especially for pH measurement, according to patent .......... (Registration P 14 98 801.3), in which a glass electrode is used as the reference electrode which has a lower specific ion sensitivity compared to the actual measuring electrode , characterized in that the ion-sensitive surface of the reference electrode membrane is subdivided in such a way that only part of the membrane is used as a measuring surface for the solution to be measured is used.

2) reference electrode according to claim 1, characterized in that a Part of the ion-sensitive surface of the membrane by coating it out against the Measurement solution-resistant material, such as synthetic resin, rubber, putty or the like., Covered is.

3) reference electrode according to claim 1, characterized in that a Part of the ion-sensitive surface of the membrane through a tightly attached partition is divided.

4) reference electrode according to claim 3, characterized in that the Partition wall to one, the separated membrane surface (V2) and its adjoining Inner shaft tube (S) surrounding outer shaft tube (Sa) is extended.

5) reference electrode according to claim 4, designed for a combination electrode, characterized in that in the from the outer shaft tube (Sa) and the inner shaft tube (S) formed space (B) a buffer solution and a second lead electrode (Ag2) are provided.

L e r s e i t e