DE2061963A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes des Elektrolyten in elektrochemischen Meßelektroden gegenüber der Meßflüssigkeit - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes des Elektrolyten in elektrochemischen Meßelektroden gegenüber der Meßflüssigteit" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, deren Aufgabe es ist, den in einer elektrochemischen Elektrode befindlichen Elektro-lyten unter einen Druck zu setzen, der stets etwas höher ist als der Druck der Meßflüssigkeit. Beispielsweise wird bei der Messung des pH-Wertes von Flüssigkeiten, die unter erhöhtem Druck stehen, durch eine solche Vorrichtung verhindert, daß Meßflüssigkeit durch das Diaphragma der Bezugselektrode dringt und sich mit dem Elektrolyten vermischt. Eine Vermischung würde zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Elektrode und zu ihrem vorzeitigen Unbrauchbarwerden führen. Der Überdruck bewirkt allerdings einen gewissen verbrauch an Elektrolytflüssikeit, da über das Diaphragma Elektrolytflüsigkeit in die Meßflüssigkeit gelangt.
• Der Elektrolytverbrauch ist um so geringer, Je kleiner der Überdruck ist.
• In der deutschen Auslegeschrift 1.172.448 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der zwischen dem Elektrolyten der Elektrode und der zu messenden Lösung über eine spezielle nichtleitende Flüssigkeit eine druckausgleichende Verbindung besteht. Da durch diese Maßnahme lediglich ein Druckausgleich zwischen der Elektrolytflüssigkeit in der Elektrode und der Meßflüssigkeit hergestellt ist, besteht keine absolute Sicherheit gegen ein Eindringen von Meßflüssigkeit in das Diaphragma, wenn der Druck und die Temperatur der Meßflüssigkeit Schwankungen unterliegen.
• Bei einer Vorrichtung nach der deutschen Patentschrift 938.276 wird der Elektrolyt in der Elektrode unter einen Gasdruck gesetzt. Um den Verbrauch an Elektrolytflüssigkeit gering zu halten, wird dazu ein gasgesteuerter Druckwandler benutzt, der einen dem Druck der Meßflüssigkeit proportionalen Gasdruck zur Versorgung der Elektrode erzeugt. Der apparative Aufwand ist in diesem Falle beträchtlich. Zur Speisung des Druckwandlers wird eine Drucklufteinrichtung benötigt.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes in der Elektrode zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen, insbesondere im Hinblick auf den apparativen Aufwand durch Verwendung einfacherer Mittel vermeidet.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes des Elektrolyten in elektrochemischen Meßelektroden gegenüber der Meßflüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt und die Meßflüssigkeit über eine nachgiebige Membran, auf welche zur Erzeugung des Überdruckes eine elastische Kraft einwirkt, miteinander in Druckverbindung stehen. Vorzugsweise wird als nachgiebige Membran ein Faltenbalg verwendet und die elastische Kraft durch eine Schraubenfeder erzeugt.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausfuhrungsbeispiel in der Zeichnung Bezug genommen.
• Eine Meßflüssigkeit, deren pH-Wert bestimmt werden soll, durchströmt ein Gefäß 1, in das eine Glaselektrode 2 und eine Bezugselektrode 3 mit dichtem Abschluß eintauchen. Die Bezugselektrode weist an ihrem unteren Ende ein Diaphragma 4 auf, dessen Poren Elektrolytflüssigkeit aufnehmen und das einen elektrischen Kontakt zwischen der Meßflüssigkeit und dem Elektrolyten in der Bezugselektrode herstellt. Die Meßflüssigkeit strömt außerdem durch ein GefäB- 5, auf dessen flanschartigem Rand ein aus durchsichtigem Material gefertigtes Rohrteil 6 aufgeschraubt ist. In diesem Gefäß befindet sich ein einseitig geschlossener Faltenbalg 7, dessen offenes Ende zwischen dem Rohrteil 6 und dem oberen Gefäßrand flüssigkeitsdicht eingespannt ist. Der Faltenbalg ist außen von Meßflüssigkeit umspült. Sein Inneres steht über das Rohrteil 6 und die Verbindungsleitung 8 mit dem Innenraum der Bezugselektrode in Verbindung. Der Innenraum der Bezugselektrode, die Verbindungsleitung und der Faltenbalg sind mit Elektrolytflüssigkeit, z.B. einer -Lösung, gefüllt. Über den Faltenbalg erfolgt somit ein Druckausgleich der beiden voneinander getrennten Flüssigkeiten. Zur Erzielung eines kleinen ueberdrucks des Elektrolyten in bezug auf die Meßflüssigkeit ist eine Schraubenfeder 9 vorgesehen, die auf den Faltenbalg drückt. Da an dieser Stelle keine galvanische Verbindung zwischen den Flüssigkeiten bestehen darf, sind die Verbindungselemente aus elektrisch nichtleitendem Material hergestellt bzw. mit einem entsprechendem nichtleitendem Stoff beschichtet oder überzogen.
• An dem geschlossenen Ende- des Faltenbalges ist auf einer Bodenplatte 10 ein Stab 11 befestigt, der in das Rohrteil 6 hineinragt. Er dient zur Anzeige des Füllstandes des Faltenbalges. Sein freies Ende 12 ist in dem Rohrteil 6 sichtbar und bewegt sich nach oben, wenn die Elektrolytmenge abnimmt.
• Über eine Absperrvorrichtung 13 mit Konus 14 am Rohrteil 6 kann jederzeit mittels einer Spritze Elektrolytflüssigkeit nachgefüllt werden, ohne daß der Meßvorgang gestört wird.
• Die beschriebene Vorrichtung zeichnet sich durch große Einfachheit aus, wodurch sie besonders betriebssicher arbeitet.
• Auch stark verschmutzte Meßflüssigkeiten können keine Störung verursachen. Bei entsprechend großzügiger Bemessung des Faltenbalges ist ein Nachfüllen von Elektrolytflüssigkeit nur in großen Zeitabständen nötig.

Claims (3)

1. Patentans prüche

   Vorrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes des Elektrolyten in elektrochemischen Meßelektroden gegenüber der Meßflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt und die Meßflüssigkeit über eine nachgiebige Membran, auf welche zur Erzeugung des Überdruckes eine elastische Kraft einwirkt, miteinander in Druckverbindung stehen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Faltenbalg ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,- daß die elastische Kraft durch eine Schraubenfeder erzeugt ist.

   Lee rws ei te