DE2133419C - Measuring probe for determining the ion concentration in liquids - Google Patents

Measuring probe for determining the ion concentration in liquids

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DE2133419C
DE2133419C DE19712133419 DE2133419A DE2133419C DE 2133419 C DE2133419 C DE 2133419C DE 19712133419 DE19712133419 DE 19712133419 DE 2133419 A DE2133419 A DE 2133419A DE 2133419 C DE2133419 C DE 2133419C
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A 6834 Ketsch Ehret R Dipl Phys 6830 Schwetzmgen Schwab
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2i2i

1. Meßsonde zum Bestimmen der Ionenkonzentratioii in Flüssigkeiten, insbesondere für pH-Messung, mit einer Glaselektrode, deren ionenempfind- ι liehe Schicht auf ein metallisches Trägermaterial aufgebracht ist,dadurch gekennzeichnet, daß die ionenempfindliche Schicht als Deckemailschicht (4, 4a, 4b) auf eine Grundemailschicht (2) aufgeschmolzen ist. w 1. Measuring probe for determining the ion concentration in liquids, in particular for pH measurement, with a glass electrode, the ione-sensitive ι layer of which is applied to a metallic carrier material, characterized in that the ion-sensitive layer as a cover enamel layer (4, 4a, 4b) a base enamel layer (2) is melted on. w

2. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der ionenempfindlichen Deckemailschicht (4; 4a; 4b) in Verbindung stehender elektrischer Leiter (5, 6) zur Potentialableitung in einer über der elektrisch isolierend ausgebildeten ii GrundemailscTiicht (2) angeordneten Deckemailschicht (3) eingeschmolzen ist. 2. Measuring probe according to claim 1, characterized in that an electrical conductor (5, 6) connected to the ion-sensitive cover enamel layer (4; 4a; 4b) for potential dissipation in a cover enamel layer (2) arranged above the electrically insulating base enamel layer (2). 3) is melted down.

3. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundemailschicht (2) im Bereich der ionenempfindlichen Deckemailschicht (4: 4a; 4b) elektrisch leitend ausgebildet ist.3. Measuring probe according to claim 1, characterized in that the base enamel layer (2 ) is designed to be electrically conductive in the region of the ion-sensitive cover enamel layer (4: 4a; 4b).

4. Meßsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere ionenempfindliche, elektrisch voneinander isolierte Deckemailschichten (4a, 4b) mit verschiedener lonenspezifität vorgesehen sind.4. Measuring probe according to one of the preceding claims, characterized in that two or more ion-sensitive, electrically insulated cover enamel layers (4a, 4b) with different ion specificities are provided.

5. Meßsonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ionenempfindlichen Deckemailschichten (4) in eine Bezugsfiüssigkeit (9) eintaucht, die über ein Diaphragma (11) mit einer κι Meßflüssigkcit verbunden ist.5. Measuring probe according to claim 4, characterized in that one of the ion-sensitive cover enamel layers (4) immersed in a reference liquid (9) which is connected to a κι via a diaphragm (11) Measuring liquid is connected.

6. Meßsonde zur selektiven Messung von WasserstofTionen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Email der ionenempfindlichen Deckcmail μ schicht (4, 4α, 4b) folgende Zusammensetzung hat:6. Measuring probe for the selective measurement of hydrogen ions according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the enamel of the ion-sensitive cover layer μ layer (4, 4α, 4b) has the following composition:

5102 60-75 Molprozent; Na2O 15-25 Molpro zenl; CaO 5—15 Molprozent: Li;O 0-5 Molpro zent; ZnO 0—2 Molprozent. 4<i510 2 60-75 mole percent; Na 2 O 15-25 mole percent; CaO 5-15 mole percent: Li ; O 0-5 mole percent; ZnO 0-2 mole percent. 4 <i

7. Meßsonde zur Messung von Alkaliionen-Konzentrationen nach einem der vorhergehenden Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Email der ionenempfindlichen Deckemailschicht (4, 4a, 4b) folgende Zusammensetzung hat:7. Measuring probe for measuring alkali ion concentrations according to one of the preceding claims I to 5, characterized in that the enamel of the ion-sensitive cover enamel layer (4, 4a, 4b) has the following composition:

5103 60-75 Molprozent; Na2O 10-25 Molprozent; CaO 0-3 Molprozent; B2O, 0-15 Molpro zent; Al2O3 0-12 Molprozent.510 3 60-75 mole percent; Na 2 O 10-25 mole percent; CaO 0-3 mole percent; B 2 O, 0-15 mole percent; Al 2 O 3 0-12 mole percent.

dehnungskoeffizienten von Glas und Metall Haarrisse oder sogar Abspringen des Glases hervorrufen können. Insbesondere die Verschmelzung größerer Elektrodenglasmembranen mit Metall ist deshalb bisher als technisch undurchführbar erachtet worden. (Kratz, »Die Glaselektrode und ihre Anwendungen«. Verlag Steinkopff, 1950, Seite 59).expansion coefficient of glass and metal hairline cracks or even cause the glass to crack. In particular, the fusion of larger electrode glass membranes with metal has therefore hitherto been considered technically impracticable. (Kratz, "The Glass Electrode and Its Applications". Verlag Steinkopff, 1950, page 59).

Es ist ferner bekannt, eine metallische Anschlußelektrode, die vorzugsweise aus Kupfer besteht, an der Oberfläche zu oxidieren und auf diese Oxidschicht eine Glasschicht aufzuschmelzen (deutsche Auslege schrift 1,291,139). Damit soll erreicht werden, daß durch die Diffusion des Oxids die unmittelbar der Anschlußelektrode benachbarte Glasschichi einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten erhält, der zwischen demjenigen des Metalls und demjenigen der weiter außen liegenden Glasschicht liegt, in die kein Oxid hineindiffundiert wird. Selbst wenn dieser angestrebte Effekt in einem wesentlichen Ausmaß auftreten sollte, erscheint es auch mit diesem Vorschlag nicht möglich, größere Eiektrodenglasmembraiien mil Metall zu verschmelzen, ohne daß insbesondere bei größeren Temperaturschwankungen und Druck Schwankungen Haarrisse und sonstige Beschädigungen der Glasmembranen auftreten.It is also known, a metallic connection electrode, which is preferably made of copper, on the To oxidize the surface and to melt a layer of glass onto this oxide layer (German interpretation scripture 1,291,139). This is to achieve that through the diffusion of the oxide the directly the Connection electrode adjacent glass layers receives a thermal expansion coefficient between that of the metal and that of the further outer layer of glass in which no Oxide is diffused into it. Even if this desired effect occurs to a substantial extent should, even with this proposal, it does not seem possible to use larger electrode glass membranes To fuse metal without this, especially in the case of large temperature fluctuations and pressure Fluctuations Hairline cracks and other damage to the glass membrane occur.

Es wird deshalb als Nachteil aller bekannten Glas elektroden angesehen, daß sie mechanisch nicht ausrei chend stabil sind, so daß insbesondere eine laufende Messung des pH-Werts in Chemieapparaten mit Rührwerken, in denen durch Überdruck, Temperatur Schwankungen und durch die Rührwirkung beträcht liehe mechanische Belastungen auftreten, praktisch nicht möglich ist.It is therefore seen as a disadvantage of all known glass electrodes that they are not mechanically sufficient are accordingly stable, so that in particular an ongoing Measurement of the pH value in chemical apparatus with agitators, in which by overpressure, temperature Fluctuations and mechanical loads caused by the stirring effect occur, practically not possible.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Meß sonde der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich nicht nur über längere Zeit hin ein konstanter Potentialsprung zwischen der ionenempfindlichen Schicht und dem metallischen Trägermaterial und eine möglichst hohe Einstellgeschwindigkeit ergibt, sondern auch eine weitgehend mechanisch stabile und schlagfcstc Meßsonde, die auch bei hohen mechanischen Belastungen verwendbar ist. die z.B. in Clicmieappanucn mit Rührwerken für Produktions zwecke auftreten.It is therefore the object of the invention to provide a measuring to train probe of the type mentioned in such a way that not only over a long period of time a constant Potential jump between the ion-sensitive layer and the metallic carrier material and results in the highest possible adjustment speed, but also a largely mechanically stable and Impact measuring probe that can also be used with high mechanical loads. e.g. in Clicmieappanucn occur with agitators for production purposes.

Diese Aufgabe wird bei einer Meßsonde zum Be stimmen der lonenkonzentration in Flüssigkeiten, ins besondere für pH Messung mit einer Glaselektrode, deren ionenempfindliche Schicht auf ein metallisches Trägermaterial aufgebracht ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ionenempfindliche Schicht als Deckemailschicht auf eine Grundemailschicht aufgc schmolzen ist.This task is for a probe to determine the ion concentration in liquids, ins especially for pH measurement with a glass electrode whose ion-sensitive layer is on a metallic one Carrier material is applied, solved according to the invention in that the ion-sensitive layer as The top enamel layer is melted onto a base enamel layer.

Praktische Versuche haben überraschenderweise ge zeigt, daß mit einer derartigen, an einem emaillierten Stahlrohr vorgesehenen Meßsonde eine verhältnismäßig hohe Einstellgeschwindigkeit erzielbar ist, und daß bei einer Messung über einen Zeitraum von gut einer Woche die Abweichung bis auf einen pH Wert von 0.05 konstant blieb (ohne Temp aturkorrektur). Ferner wurden Messungen durchgehen, bei denen die Temperatur bis 80' verändert wurde und dann wieder auf den Ausgangswert zurückgebracht wurde. Hier zeigten sich nur im Rahmen der Meßgenauigkeit liegende Abweichungen.Practical tests have surprisingly shown that with such an enamelled one Steel tube provided measuring probe a relatively high setting speed can be achieved, and that with a measurement over a period of a good week the deviation down to a pH value of 0.05 remained constant (without temperature correction). Measurements were also run through in which the temperature was changed to 80 'and then returned to the initial value. Here deviations were only found within the scope of the measurement accuracy.

Obwohl es an sich möglich ist, die unter der Glas elektrode liegende Grundcmailschicht durch gewisse Zusätze ausreichend elektrisch leitend /u machen, so dal.', der Stahlkorper. au) den das Email aiifecschmolAlthough it is possible in itself, make the electrode under the glass lying Grundcmailschicht by certain additives sufficiently electrically conductive / u so dal. ', The steel body. au) the email aiifecschmol

3 43 4

zen ist, selbst zur Potentialableitung dienen kann, er- setzt werden, wo Ionen-Konzentrationsmessungen,zen, can even serve to derive potential, be replaced where ion concentration measurements,

folgt die Potentialableitung vorzugsweise durch einen insbesondere unter hohem Druck, rascnen i^rm.«.the potential derivation follows preferably through a rascnen i ^ rm. ", especially under high pressure.

mit der Glaselektrode in Berührung stehenden elekiri- Schwankungen oder hohen Temperaturen ^urcnge-electrical fluctuations or high temperatures in contact with the glass electrode

schen Leiter, der in die isolierendeEmailschicht einge- führt werden sollen, z.B. in Chenueapparaien ιmbetween the conductor that is to be introduced into the insulating enamel layer, e.g. in Chenueapparaien ιm

schmolzen ist. Das Trägermetall der Emailschicht ι Rührwerken, wo bisher wegen der genngen mechM.-melted. The carrier metal of the enamel layer ι agitators, where previously because of the mechanical engineering

wird dabei geerdet und dient somit als elektrische Ab- sehen Festigkeit der bekannten Glaselektroden Kemcis earthed and thus serves as an electrical retainer for the well-known Kemc glass electrodes

schirmung für den eingebetteten Leiter. Messung oder nur eine Nebenstrommessung möglichshielding for the embedded conductor. Measurement or only a bypass measurement possible

Eine Meßsonde gemäß der Erfindung kann aus der war. . \λ η HeA measuring probe according to the invention can be from the war. . \ λ η He

Anordnung einer derartigen Glaselektrode zusammen Ein weiterer wichtiger Vorteil aieser MeusonucArrangement of such a glass electrode together Another important advantage of this Meusonuc

mit einer üblichen Bezugselektrode bestehen. iü gemäß der Erfindung liegt dann. daU mit nur einerwith a common reference electrode. iü according to the invention then lies. daU with only one

Zur selektiven Messung verschiedener Ionenarten stabförmigen Meßsonde die Konzentrationen verschie-For the selective measurement of different types of ions, rod-shaped measuring probe, the concentrations of different

mit einer Meßsonde können mehrere verschiedenar dener Ionenarten gemessen werden k°nnen< °a z°- with a measurement probe several verschiedenar Dener types of ions can be measured k ° nne n az ° -

•age Elektrodengläser, die auf bestimmte Ionenarten bei Chemieapparaten die Zahl der tür MeuzwecKc• Age electrode glasses, which react to certain types of ions in chemical apparatuses, the number of doors MeuzwecKc

ansprechen, auf ein metallisches Trägermaterial auf- iur Verfugung stehenden Behalterstutzen beschranktrespond, limited to a metallic carrier material on jointed container nozzles

emailliert werden: z.B. können mittels zweier geeigne- η ist.enamelled: e.g. two suitable η ists can be used.

■ er Glaselektroden auf einer Meßsonde gleichzeitig Es wird ferner als Vorteil der Erfindung anßese-■ er glass electrodes on a measuring probe at the same time. It is also anßese-

pH- und pNa-Mcssungen durchgeführt werden. Hier- hen, daß diese Glaselektroden beliebig groüllach.gpH and pNa measurements are carried out. This means that these glass electrodes can be of any size

:ür werden zwei bzw. mehrere Elektrometer benötigt, hergestellt werden können. Dadurch lam sen ucr: Two or more electrometers are required for this, which can be produced. Thereby lam sen ucr

die einerseits an eine gemeinsame übliche Bezugselek Elektrodenwiderstand soweit verkleinern, flau aucnOn the one hand, reduce the electrode resistance to a common common reference electrode as far as possible

tuide und andererseits an die Potentialableitungen der 20 Emails mit hohem -spezifischem Widerstand üieiurtuide and on the other hand to the potential derivation of the 20 emails with high -specific resistance üieiur

.,!.:,j : ,__..,:<·....u.._ r-\ ij.,„j„ .,„„,, „„„-,j,.»» oi^VoieVtroHpp erforderlich sind, als iiieiaro-.,!.:, j:, __ ..,: <· .... u .._ r- \ ij., "j"., "" ,, """-, j ,.» »oi ^ VoieVtroHpp are required as iiieiaro-

schlössen sind. Die Messungen können auch mittels denmatenal dienen können.are locks. The measurements can also be used by means of denmatenal.

eines Meßstellenumschalters mit nur einem Elektrome Das für eine Glaselektrode gemäß der Hrtindungof a measuring point switch with only one electrode That for a glass electrode according to the hardness

.,τ durchgeführt werden. verwendbare Glasemail soll einerseits emc moglichs., τ be carried out. on the one hand, usable glass enamel should be emc possible

Falls sich in einer Mcßflüssigkeil nur die Konzen 21 lineare Funktion zwischen Ionenkonzentration unuIf in a liquid wedge only the concentration 21 is a linear function between the ion concentration and the

tMiiion einer lonenitrt, z. B. der pH Wert, ändert, läßt zugehörigem Potentialwert aufweisen und andererseitstMiiion of a lonenitrt, z. B. the pH value, changes, has the associated potential value and on the other hand

>Il-Ii in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung mit eine möglichst große Poientialanderung pro κ.υη/χη> Il-Ii in an advantageous further development of the invention with the greatest possible change in potential per κ.υη / χη

, wei verschiedenartigen Glaseleklroden. die unter trationscinheit liefern. .., white different types of glass electrodes. which deliver under tration unit. ..

vhiedliche Empfindlichkeiten für Ionen besitzen, eine Bei n-wertigen ionen ist die maximal "!OS"^e ™-Have different sensitivities for ions, one for n-valent ions is the maximum " ! O S" ^ e ™ -

Direktniessung der fraglichen Ionenkonzentration -. tcntialänderung pro Konzcntrationsdekade durcn aenDirect measurement of the ion concentration in question -. Tcntial change per decade of concentration

ohne Hinschaltung einer üblichen Bezugselektrode Nernst Faktor 2.3 RT/nF bestimmt (R = UasKonsun-without connecting a common reference electrode Nernst factor 2.3 RT / nF determined (R = UasKonsun-

durchführen. Dabei wird ein Elektrometer direkt mil te. T absolute Temperatur, F- l-aradaykonsian-execute. An electrometer is measured directly. T absolute temperature, F- l-araday consian-

,ioii Potentialableitungen der beiden Glaselektrode^ te). Mit WasserstolTionen kann hiernach hei /3 ί, ioii potential leads of the two glass electrodes ^ te). According to this, with water stolTions it is possible to heat / 3 ί

verbunden. eine theoretische Steilheit von 59.1 mV/pH erzieltconnected. achieved a theoretical slope of 59.1 mV / pH

Fine Meßsonde gemäß der Erfindung, die ohne u werden. Die in der Praxis erreichbaren SteilheitenFine measuring probe according to the invention, which are without u. The steepnesses that can be achieved in practice

L,nc übliche Bezugselektrode, jedoch ionenselcktiv ar- hängen von der Emailzusammensetzung ab und s.nuL, nc common reference electrode, but ion-selective ar- depend on the enamel composition and see below

heilet, findet vorzugsweise für Messungen bei hohen meist kleiner als der theoretische Wert. .,,.·,cures, takes place preferably for measurements at high mostly smaller than the theoretical value. . ,,. ·,

Drücken und Temperaturen Verwendung. Diese Meß- Die Zusammensetzung der Glascmails riLiitet sie ηPressures and temperatures usage. This measurement determines the composition of the glass enamels

sonde trägt vorwiegend. z.B. für pH Messungen. nach der zu erfassenden Ionenart,probe mainly carries. e.g. for pH measurements. according to the type of ion to be detected,

zwei Glaselektrodcn, wobei eine dieser Glaseleklro -to Zum Beispie! werden für pH Messungen Vorzugstwo glass electrodes, one of these glass electrodes, for example! are preferred for pH measurements

den in eine Bezunsflüssigkeil eintaucht, welche über weise bor- und aluminiumlieic hmails verweiiüei.which is immersed in a liquid wedge, which is made of boron and aluminum.

ein Diaphragma mit der Meßflüssigkeit, verbunden Dafür geeignete Hmails können aus tolgenden Korna diaphragm connected to the measuring liquid

ist. Der in die Meßflüssigkeit eintauchende Teil der ponenten zusammengesetzt sein:is. The part of the components immersed in the measuring liquid must be composed:

Meßsonde kann jedoch auch mehrere verschiedenar lvlnlnrnyentThe measuring probe can, however, also have several different lvlnlnrnyent

fge Glaselektroden mit unterschiedlichen Empfindlich π SiO, 60 b.s 75 Mo prozenfge glass electrodes with different sensitivity π SiO, 60 to 75 Mo percent

keilen Tür Ionen besitzen, so daß die Konzentrationen Na:O 15 bis 2.^ Mo prozenwedges door have ions, so that the concentrations Na : O 15 to 2. ^ Mo perzen

mehrerer loncnarten gleichzeitig gemessen werden CaO 5 bis 13 JJo prozenseveral types of ion can be measured at the same time, CaO 5 to 13 JJo percent

können. Die Messungen können auch nacheinander Li2O O bis 5 Mo prozenbe able. The measurements can also be Li 2 OO to 5 Mo percent in succession

durch Umschalten eines Elektrometers durchgerührt ZnO O bis 2 Molproztntby switching an electrometer, ZnO O was stirred up to 2 mol%

werden, das einerseits mit der Glaselektrode in der inon the one hand with the glass electrode in the in

Bezugsflüssinkeit und andererseits mit den verschiede ml .,HinnenReference liquid and on the other hand with the different ml., Hinnen

iicn ionensclekliven Glaselektroden in der Meßflüssig Brauchbare Emails tür Messungen von Alkaliioncn-iicn ion-smart glass electrodes in the measuring liquid Usable enamels for measurements of alkali ions

keit verbunden ist. Konzentrationen enthalten Bor und/oder Aluminium.connected with Concentrations contain boron and / or aluminum.

Ein besonderer Vorteil der Meßsonde gemäß der Sie können folgende Komponenten besitzen:A particular advantage of the measuring probe according to which you can have the following components:

Erfindung ist darin zu sehen, daß sie eine ungcwöhn " ,ι.,,-,ν/rntInvention is to be seen in the fact that it is an unusual ", ι. ,, -, ν / rnt

lieh hohe mechanische Robustheit im Vergleich zu SiO 60 b.s 75 - "lent high mechanical robustness compared to SiO 60 to 75 - "

Jen bekaMnten Glaselektrodcn aufweist. Es sind nicht Na2O IO bis 25 Mo ρ o;.enHas known glass electrodes. It is not Na 2 O IO up to 25 Mo ρ o; .en

nur sehrofTe Temperaiurändmmgen um mehr als CnO u'V μΪ nzernonly very open temperature limits by more than CnO u'V μΪ

100-C mödieh. sondern es besteh, auch kenn- B2O, is *100-C mödieh. but it exists, also know- B 2 O, is *

Schw.erigkeit bei hohen Drücken. Durch Versuch, .... UA, " his I- Molpro/.cntDifficulty at high pressures. By attempt, .... UA, "his I- Molpro / .cnt

wurde ferner ermittelt, daß im Gegensatz zu bekannwas also found to be contrary to known

ten Glaselektrodcn mit Metallbelag praktisch keine !.,,-,,,^iHlirn Austen glass electrodes with metal coating practically none!. ,, - ,,, ^ iHlirn Off

langfristi.cn Potcniialverschicbungcn aultreten. Bei Anhand denn den Zochnun*.-:., .«^spillen AuLong-term potential shifts occur. At Anhand then the Zochnun * .-:.,. «^ Spillen Au

einem Langzeitversuch über einen Zeitraum Non luhrunpsbcp.elc soll die !•.rdm-ng naher erläutertA long-term test over a period of time Non luhrunpsbcp.elc should explain the! • .rdm-ng in more detail

(,Monaten lieferte eine Glaselektrode genial.:- der Er <,s werden. Es zeigt M^snml.-(, Months delivered a glass electrode ingeniously.:- der Er <, s be. It shows M ^ snml.-

findung ein konstantes Potential. Diese K.wen.ra Γΐμ. 1 eim-n angsschn.u duiLh unj Meßsondefinding a constant potential. This K.wen.ra Γΐμ. 1 single angsschn.u duiLh unj measuring probe

lions Meßsonde aus emaillierten metallische Werk gemaU der hnrndung. du- /usamnicn mit einer ubliLions measuring probe made of enamelled metallic work according to the number. du- / usamnicn with a ubli

stollen kann deshalb überall dort vorteilhaft eingc eben Bu/ugsel· k'r<„lc \erv ·:κΐΐ!·,ι nnuci.Stollen can therefore advantageously be used everywhere there, just Bu / ugsel · k'r <„lc \ erv ·: κΐΐ! ·, ι nnuci.

Fig. 2 einen Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit zwei unterschiedlichen Glaselektroden; undFIG. 2 shows a longitudinal section corresponding to FIG. 1 through a modified exemplary embodiment two different glass electrodes; and

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit zwei gleichartigen Glaselektroden, von denen die eine in eine Bezugsflüssigkeit eintaucht, die über ein Diaphragma mit der Meßflüssigkeit verbunden ist.F i g. 3 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment with two glass electrodes of the same type from FIG which one dips into a reference liquid, the is connected to the measuring liquid via a diaphragm.

Der in Fig. 1 dargestellte Stahlkörper 1 ist in üblicher Weise mit einer Grundemailschicht 2 und mit einer Deckemailschicht 3 emailliert. Die Grundemailschicht 2 und die Deckemailschicht 3 haben eine wesentlich geringere elektrische Leitfähigkeit als ein Glasemail einer. Glaselektrode 4, so daß die Glaselektrode 4 von dem Stahlkörper 1 praktisch elektrisch isoliert ist. Das Auftragen der Empilschichten 2, 3, 4 kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Die Form des Stahlkörpers 1 als Trägermaterial für die Glaselektrode 4 ist an sich nicht wesentlich. Der Stahlkörper 1 kann beispielsweise ein in einem Rührwerksbehälter sowieso erforderlicher Stromstörer oder ein Thermometerrohr sein. Die Potentialableitung erfolgt über einen in die Emailschicht eingebetteten Leiter 5, der mit der Glaselektrode 4 in Verbindung steht. Um eine Messung der Ionenkonzentration in einer Meßflüssigkeit 8 durchführen zu können, ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine übliche Bezugselektrode 6 erforderlich. Zwischen Glaselektrode 4 und Bezugselektrode 6 besteht eine von der Ionenkonzentration abhängige Spannung, welche an einem hochohmigen Voltmeter 7 angezeigt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch dann der eingeschmolzene Leiter 5 nicht erforderlich, wenn die Grundemailschicht 2 unter der Glaselektrode 4 eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt, so daß die Potentialableitung direkt durch eine Verbindung mit dem Stahlkörper 1 erfolgen kann.The steel body 1 shown in Fig. 1 is conventional With a base enamel layer 2 and a top enamel layer 3 enamelled. The base enamel layer 2 and the cover enamel layer 3 have a significantly lower electrical conductivity than a glass enamel one. Glass electrode 4, so that the glass electrode 4 from the steel body 1 is practically electrical is isolated. The Empil layers 2, 3, 4 can be applied in a manner known per se. Form of the steel body 1 as a carrier material for the glass electrode 4 is not essential per se. The steel body 1 can, for example, be a baffle or a baffle that is required anyway in an agitator tank Be a thermometer tube. The potential is dissipated via a conductor 5 embedded in the enamel layer, which is connected to the glass electrode 4. To measure the ion concentration in a measuring liquid 8 is a common reference electrode 6 in this exemplary embodiment necessary. Between the glass electrode 4 and the reference electrode 6 there is an ion concentration dependent voltage, which is displayed on a high-resistance voltmeter 7. In this exemplary embodiment, however, the melted-down conductor is then 5 not necessary if the base enamel layer 2 under the glass electrode 4 has a sufficient electrical Has conductivity, so that the potential is dissipated directly through a connection with the steel body 1 can be done.

Das in F i g. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß keine übliche Bezugselektrode erforderlich ist, weil zwei verschiedenartige Glaselektroden 4a und Ab vorgesehen sind, die durch die umgebende isolierende Emailschicht elektrisch isoliert sind. Die Potentialableitung erfolgt durch die beiden eingeschmolzenen Leiter 5, 6. Da die beiden Glaselektroden 4a, Ab ein unterschiedliches Ansprechvermögen für Ionen besitzen, liefern sie eine konzentrationsabhängige Spannung, die von Meßgerät 7 angezeigt wird.The in Fig. The embodiment shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that no conventional reference electrode is required because two different types of glass electrodes 4a and Ab are provided, which are electrically insulated by the surrounding insulating enamel layer. The potential is diverted through the two fused-in conductors 5, 6. Since the two glass electrodes 4a, Ab have different responses to ions, they supply a concentration-dependent voltage which is displayed by the measuring device 7.

Dieses Meßverfahren eignet sich für solche Fälle, wo nur eine Ionenart ihre Konzentration ändert, z. B.This measuring method is suitable for those cases where only one type of ion changes its concentration, e.g. B.

ίο für pH-Messungen, die nicht durch Fremdionen gestört werden.ίο for pH measurements that are not disturbed by foreign ions will.

Da die beiden Glaselektroden Aa, Ab unterschiedliche Empfindlichkeiten für Ionen besitzen, können bei Verwendung einer üblichen Bezugselektrode 6,Since the two glass electrodes Aa, Ab have different sensitivities for ions, when using a conventional reference electrode 6,

π wie in Fig. 1, zwei lonenarten selektiv erfaßt werden. Zur selektiven Messung mehrerer Ionenarten unter Verwendung einer üblichen Bezugselektrode 6 können statt zwei auch mehrere Glaselektroden auf eine Meßsonde aufgebracht werden.π as in Fig. 1, two kinds of ions are selectively detected. For the selective measurement of several types of ions using a conventional reference electrode 6 can instead of two, several glass electrodes can also be applied to a measuring probe.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Glaselektroden 4 gegenüber den Stahlkörpern 1 bzw. la durch eine Grundemailschicht 2 und eine Deckemailschicht 3 elektrisch isoliert. Der innere Stahlkörper 1 ist von einem rohrförmigen äußeren Stahlkörper \a umgeben, um einen Zwischenraum für die Aufnahme von Bezugsflüssigkeit 9 zu schaffen. Der emaillierte Stahlkörper 1 ist am unteren Ende pilzförmig ausgebildet, so daß zwischen den angrenzenden emaillierten Oberflächen der beiden Stahlkörper 1, la ein Schliffdiaphragma 11 vorgesehen werden kann, über das die Bezugsflüssigkeit 9 mit einer Meßflüssigkeit 10 in dem Rührwerksbehälter in Verbindung steht. Mit Hilfe des Meßgerätes 7. das an die eingeschmolzenen Leiter 5, 6 ange-In the case of the FIG. 3, two glass electrodes 4 are electrically insulated from the steel bodies 1 or 1 a by a base enamel layer 2 and a cover enamel layer 3. The inner steel body 1 is surrounded by a tubular outer steel body \ a, in order to create a space for the reception of reference liquid. 9 The enamelled steel body 1 is mushroom-shaped at the lower end, so that a ground-joint diaphragm 11 can be provided between the adjoining enamelled surfaces of the two steel bodies 1, la, via which the reference liquid 9 communicates with a measuring liquid 10 in the agitator tank. With the help of the measuring device 7. the attached to the melted conductors 5, 6

3' schlossen ist. kann deshalb die Ionenkonzentration in der Meßflüssigkeit bestimmt werden.3 'is closed. therefore the ion concentration in the measuring liquid can be determined.

Auf den äußeren Stahlkörper 1 α können auch mehrere ionenselektive Glaselektroden voneinander isoliert aufemailliert werden, wodurch eine Messung derA plurality of ion-selective glass electrodes can also be enamelled in isolation from one another on the outer steel body 1 α, thereby enabling a measurement of the

4(i Konzentrationen verschiedenartiger Ionen ermöglichi wird.4 (i allow concentrations of different ions will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: Die Erfindung betrifft eine Meßsonde zum Bestimmen der Ionenkonzentration in Flüssigkeiten, insbesondere für pH Messung, mit einer Glaselektrode, deren ionenempfindliche Schicht auf ein metallisches Trägermaterial aufgebracht ist.The invention relates to a measuring probe for determining the ion concentration in liquids, in particular for pH measurement, with a glass electrode, the ion-sensitive layer on a metallic Carrier material is applied. Bei bekannten Gbselcktrodcn für pH-Messungen, die auf einen metallischen Trägerkörper aufgebracht sind, besteht einerseits die Schwierigkeit, daß sich über längere Zeit hin kein konstanter Potentialsprung /wischen Glas und dem Metall der Anschlußelck trodc ergibt, und daß andererseits das Glas unzurci chend am Metall haftet, so daß Temperaturschwan kungen wtücn der unterschiedlichen thermischen AusWith known vacuum tubes for pH measurements, which are applied to a metallic support body, there is on the one hand the difficulty that No constant potential jump over a longer period of time / between the glass and the metal of the connection gap trodc results, and that on the other hand the glass unzurci accordingly adheres to the metal, so that temperature fluctuations result from the different thermal effects 2020th
DE19712133419 1971-07-05 1971-07-05 Measuring probe for determining the ion concentration in liquids Expired DE2133419C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2546824A1 (en) * 1975-10-18 1977-04-21 Leitz Ernst Gmbh PROCESS FOR COATING METALLIC AND NON-METALLIC DENTURE WORKPIECES WITH BIOACTIVE SUBSTANCES

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