DE2134965C2 - Elektrochemische Elektrodenanordnung - Google Patents
Elektrochemische ElektrodenanordnungInfo
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- G01N27/28—Electrolytic cell components
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf er-* elektrochemische
Elektrodenanordnung mit einem Glasrohr, das in einem eine Membrane bildenden Glasteil endet, das mit seiner
Innenseite die Elektrolytflüssigkeit umschließt und dessen Außenfläche frei zugänglich ist, wobei dem
Abschluß der Elektrolytflüssigkeit in der Membrane und gegen das Glasrohr ein in das Glasrohr eingepaßter
Stopfen aus elektrisch isolierendem Material dient, in den die Elektrode eingebettet ist, um in die Elektrolyt
flüssigkeit geführt zu werden, und wobei ein innerer zentraler Leiter durch das Glasrohr geführt, mit der
Elektrode verbunden und von einem bis in den Bereich des Stopfens reichenden Abschirmmantel umgeben ist.
Es sind aus Glas bestehende Elektrodenanordnungen bekannt, die abgeschirmte Leiter benutzen und innere
und äußere Glasröhren umfassen, die an einem Ende miteinander verschmolzen sind, um eine ringförmige
Kammer für die Abschirmung zu schaffen. Dabei ist das die Membran der Elektrode bildende Glasteil ebenfalls
mit dem Gebiet verschmolzen, in dem die beiden Röhren verschmolzen sind. Das Einbringen des Leiters
im Kontakt mit dem Elektrolyten umfaßt einen weiteren Arbeitsvorgang.
Aus Glas bestehende Elektrodenanordnungen auf diese Weise herzustellen ist schwierig. Besonders
schwierig ist es, das Glas an den Schmelzstellen aufzuheizen, da hierdurch mechanische Spannungen im
Glas entstehen. Die Befestigung der Zuleitung an dem Leiter erfordert ein großes Volumen für den Elektrodenraum und bringt die Gefahr einer unbefriedigenden
Arbeitsweise mit sich, wenn die Anordnung nicht nahezu senkrecht gehalten wird.
F's sind elektrochemische Elektrodenanordnungen mit einem Glasrohr bekannt, welches in einem eine
Membran bildenden Glasteil endet und eine in den*.
Glasteil eingeschlossene Elektrolytflüssigkeit enthält, wobei eine Zuleitung in dem Glasrohr mit einem in die
Elektrolytflüssigkeit eingetauchten Leiter verbunden ist
(FR-PS 10 13 055, US-PS 22 56 733). Dabei verläuft der
Leiter durch einen Verschluß und die abgeschirmte Zuleitung ist an dem Leiter befestigt Der Verschluß
wird vom offenen Ende des Glasrohres her in diesem nach unten bis zu dem Ende geschoben, an derr sich die
ίο Elektrolytkammer befindet. Bei der einen dieser
bekannten Lösungen (US-PS 22 56 733) weist die mit einem Abschirmmantel umhüllte Elektrode eine Glas/
Glas-Dichtung zwischen einem konischen Teil des Außenrohres und dem Innenrohr auf, sowie eine
is Metall/Glas-Dichtung zwischen dem Innenrohr und der
Elektrode. Die Glas/Glas-Dichtung kann Anlaß zum Leckwerden sein, weshalb die Isolierung durch die
Anwendung von Wachs gewährleistet sein muß. Eine weitere Schwachstelle ist die Metall/GIas-Öichtung,
wenn die Elektrodenanordnung in einem heißem Fluid verwendet wird, weil sich dann Materialspannungen
infolge des unterschiedlichen Dehnungsverhaitens von
Glas und Metall ergeben. Bei einer anderen dieser bekannten Lösungen (FR-PS 10 13 055) liegt ebenfalls
eine Glas/Glas-Berührung vor, und zwar zwischen einem Kragen des Außenrohres und einer Glasblase.
Um in diesem Bereich die notwendige Dichtung zu gewährleisten, ist zwischen dem Kragen und der
Glasblase eine Dichtmasse vorgesehen. Eine Metall/
Glas-Dichtung ist zwischen dem Elektrodendraht und
der Glasblase vorgesehen.
Bei einer anderen bekannten Elektrode ist der Elektrolyt von einem isolierenden Öl mit einem Stopfen
aus elastischem Harz getrennt, das in das Glas in
J5 flüssigem Zustand eingegeben wird und dort polymerisiert (CH-PS 4 90 675). Der Stopfen trennt den
Elektrolyten und das Öl voneinander, um eine Vermischung beider zu verhindern, insbesondere wenn
die Elektrode gekippt wird. Eins elektrische Sperre ist
w der Stopfen nicht.
Bei einer noch anderen bekannten Elektrode ist ein Glasrohr mit festen Gummistopfen versehen, die das
Rohr in zwei Teilkammern für den Elektrolyten bzw. das isolierende öl unterteilen (G B- PS 10 87 220). Keiner der
«5 Gummistopfen alleine stellt eine elektrische Isolierung
zwischen dem Elektrolyten und dem Abschirmmantel
einer mit einem solchen Abschirmmantel versehenen
kannt, einen elastischen Stopfen, nämlich einen Stopfen aus Kork vorzusehen (US-PS 21 17 596). Dieser Stopfen
aus Kork kann aber nur als Dichtung dienen, nämlich venn er feucht ist, oder kann nur als elektrische
Isolierung dienen, nämlich wenn er trocken ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Elektrodenanordnung so auszubilden,
daß weniger aufwendige Glasarbeiten erforderlich sind, daß" die Abschirmung einfacher und wirkungsvoller
durchgeführt werden kann und daß der Elektrolytraum
w klein sein und im wesentlichen mit Elektrolytflüssigkeit
gefüllt werden kann, woraus sich eine entsprechende Verbesserung des physikalisch-chemischen Verhaltens
der Elektrodenanordnung ergibt.
&5 Elektrodenanordnung dadurch gelost, daß der Stopfen
aus elastischem Material besteht und von einer in das Glasrohr eingepaßten Röhre in seine Position gedrückt
ist.
Βΐί einer erfindungsgrmSßen Elektrodenanordnung
ist die Elektrode in dem Stopfen aus elastischem, elektrisch nichtleitendem Material eingebettet und der
Stopfen liegt mit seinem Außenumfang dichtend an der Innenseite des den Elektrolyten aufnehmenden Glasrohres
an. Durch die dichtende Anlage des Stopfens am Glasrohr und an der Elektrode erfolgt eine zuverlässige
Dichtung. Da der Abschirmmantel an dem Stopfen endet, sind außerdem Abschirmmantel und Elektrode
gegeneinander isoliert. Beim Zusammenbau wird zuerst eine Verbindung zwischen dem inneren zentralen Leiter
und der in den Stopfen eingebetteten, aus diesem herausragenden Elektrode hergestellt, dann wird der
Stopfen mit dem ihm zugeordneten Leiter in das den Elektrolyten enthaltende G'asrohr eingeschoben. Vor
dem Einschieben ist der Querschnitt des Stopfens etwas größer als der lichte Querschnitt des Glasrohres, so daß
der Stopfen beim Einschieben etwas zusammengedrückt und zum dichtenden Zusammenwirken mit der
Rohrinnenwand und dem Elektrodendraht gebracht wird. Beim Anmeldungsgegenstand gibt es weder eine
anfällige Glas/Glas- noch eine ebensolche Metall/Glas-Dichtung.
Der Aufbau der Elektrodenanordnung ist einfach und die Elektrodenanordnung ist über lange Zeit
betriebssicher.
Um die Dichtwirkung des Stopfens gegenüber dem äußeren Glasrohr optimal werden zu lassen, wird in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stopfen stufenförmig ausgebildet ist und mit
dem Abschnitt mit geringerem Durchmesser innerhalb der Röhre liegt
Um eine erfindungsgemäße Elektrodenanordnung in besonders einfacher Weise zusammenbauen zu können,
wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung für eine Elektrodenanordnung, bei der die abgeschirmte Zuleitung
einen undurchdringlichen Mantel hat, vorgeschlagen, daß der Mantel mit dem Stopfen verbunden
worden ist ehe der Stopfen in das Glasrohr eingeführt wurde.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Zeichnung ist ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch und als Mittellängsschnitt dargestellt
Die gezeigte Anordnung umfaßt eine äußere Glasrohre 1, die an ihrem unteren Ende bei 2 mit einem
Glasteil verschmolzen ist das zumindest teilweise als dünne Glasmembran 3 ausgebildet ist wobei das
Verschmelzen des Rohrs mit der Membran 3 eine leichte Verringerung des Durchmessers, wie dargestellt
bewirkt Die von dem unteren Ende des Rohrs und der Membran 3 gebildete Kammer wird normalerweise bei
4 einen Elektrolyten enthalten,-wenn sie benutzt wird; in
diesen Elektrolyten wird eine Elektrode 5 eingetaucht
Die Elektrode 5 hat die Form eines Drahtes, und sie wird in einem Stopfen 6 aus einem inerten, nachgiebigen
Isoliermaterial, wie z. B. Silikongummi befestigt Der
Stopfen 6 paßt in das Ende einer inneren Röhre oder eines Schlauchs 7, der aus irgendeinem geeigneten
Material bestehen kann, wobei Nylon bevorzugt wird; es kann jedoch Polypropylen oder ein ähnliches
Material verwendet werden. Der Stopfen 6 ist in das Ende der Röhre 7 eingepaßt; er hat eine zentrale
Aussparung, um das Ende eines Kabels 8 aufzunehmen. Das Kabel 8 ist ein abgeschirmtes Koaxialkabel, das aus
einem inneren zentralen Leiter 9, einem Isolator 10, einem umsponnenen oder gedrehten leitfähigen Abschirmmantei
It und einer äußeren, undurchdringlichen Isolierschicht 12 besteht Der Elektrodendraht 5 verläuft
durch den Stopfen in die zentrale Aussparung, und ist bei 13 an den zentralen Leiter 9 des Kabels gelötet oder
auf eine andere Weise mit ihm verbunden. Die Abschirmkabel oder Litzen 11 des Kabels und der
äußere Isoliermantel 12 sind von der Lötstelle 13 mit dem Draht eine kurze Strecke zurückgezogen, wie
dargestellt und das Ende des Kabels wird dann in der Aussparung des Stopfens durch ein eingefügtes
Dichtungsmaterial 14 abgedichtet F'.jses Material
soüte flexibel sein, und es ist übiiehr^weise ein
RTV-Raumtemperatur vulkanisierendes Dichtungsmittel,
obwohl andere auf Gummi basierende oder gummiähnliche Dichtungsmittel benutzt werden könnea
An dem oberen Ende der Röhre 7 wird das Kabel 8 durch einen weiteren Stopfen 15 als Halterung geführt,
der in das obere Ende der Röhre 7 paßt Der Stopfen 15 kann mit einem Kopfstück ausgebildet sein, wie bei 16
dargestellt das eine Abdichtung ist, die in die äußere Röhre 1 eingepaßt ist; als Alternatiworschlag kann das
Gebiet bei 15 mit einem geeigneten nachgiebigen Abdichtungsmittel, wie z. B. ein RTV-Mittel gefüllt
werden.
Man kann erkennen, daß der VeTsebJußstopfen 6 eine
in das Rohr 1 eingepaßte Abdichtung ist und den Elektrolyten 4 wirksam abdichtend in der Kammer hält
deren eine Wand die Membran 3 ist Weiterhin win? an dem oberen Ende der Anordnung eine wirksame
Abdichtung zwischen dem Kabel 8 and dem oberen Ende Jes Rohrs geschaffen. Da das untere Ende des
Kabels 8 in dem Dichtungsmaterial bei 14 abgedichtet wird, und da der äußere Mantel des Kabels undurchdringiich
ist, ist die Anordnung wirkungsvoll abgedichtet.
Das obere Ende der Anordnung kann weiterhin durch eine Kappe 17 bedeckt und beschützt werden. Die
Kappe kann aus Kunststoff oder aus Metall sein, wie z. B. elektrolytisch behandeltem Aluminium, und ist nach
einer bevorzugten Ausführungsform eine Reibungspassung auf Rohr 1. Sie kann, z. B. mit einem Klebstoff, an
dem Rohr befestigt werden. Das Ende des Kabeh 8
trägt, eif^n Verbmdungsstecker 18.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektrochemische Elektrodenanordnung mit einem Glasrohr, das in einem eine Membrane
bildenden Glastei! endet, das mi! seiner Innenseite die Bektroiytflüssigkeit umschließt und dessen
Außenfläche frei zugänglich ist, wobei dem Abschluß der Etektrolytflüssigkeit in der Membrane und
gegen das Glasrohr ein in das Glasrohr eingepaßter Stopfen aus elektrisch isolierendem Material dient,
in den die Elektrode eingebettet ist, um in die Elektrolytflüssigkeit geführt zu werden, und wobei
ein innerer zentraler Leiter durch das Glasrohr geführt, mit der Elektrode verbunden und von einem
bis in den Bereich des Stopfens reichenden Abschirmmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (6) aus elastischem Material besteht und von einer in das
Glasrohr (1) eingepaßten Röhre (7) in seine Position gedruckt wird.
2. Elektrodenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (6) stufenförmig ausgebildet ist und mit seinem Abschnitt mit
geringem Durchmesser innerhalb der Röhre (7) liegt.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch I1 bei der
die abgeschirmte Zuleitung einen undurchdringlichen Mantel hat, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mantel (12) mit dem Stopfen (6) verbunden worden ist, ehe der Stopfen in das Glasrohr (1) eingeführt
wurde.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE2134965A1 DE2134965A1 (de) | 1972-01-20 |
DE2134965C2 true DE2134965C2 (de) | 1983-02-24 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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NL (1) | NL7109667A (de) |
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US2256733A (en) * | 1937-09-20 | 1941-09-23 | Nat Technical Lab | Electrode for the electrical determination of ph |
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US3424664A (en) * | 1966-01-06 | 1969-01-28 | Univ California | Ph electrode |
FR1538358A (fr) * | 1967-05-08 | 1968-09-06 | Commissariat Energie Atomique | Perfectionnement aux électrodes de mesure du ph sous pression |
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-
1971
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Also Published As
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---|---|
DE2134965A1 (de) | 1972-01-20 |
NL7109667A (de) | 1972-01-18 |
CH522881A (de) | 1972-05-15 |
GB1356389A (en) | 1974-06-12 |
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Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BROWN BOVERI KENT LTD., LUTON, BEDFORDSHIRE, GB |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |