DE2328921A1

DE2328921A1 - Oxygen measurement in liquids - using gold and antimony alloy electrodes having equal abrasion rates

Info

Publication number: DE2328921A1
Application number: DE19732328921
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Dr Priesching
Original assignee: Siemens AG Oesterreich
Current assignee: Siemens AG Oesterreich
Priority date: 1972-07-06
Filing date: 1973-06-06
Publication date: 1974-01-24
Also published as: CH556025A; AT315539B

Abstract

An oxygen-content determination device for liquids, e.g. effluent or sludges, comprises an electrode unit with a revolving wiper, the cathode is of Au and the anode of Pb-Sb (30-40% Sb) having the same abrasion resistance as the Au. The prefd. arrangement comprises tubular electrodes, the outer one being the anode. Pref. both electrodes are embedded in a plastics block, surrounded by a protective bowl.

Description

Herichtung zur elektrochemischen Ermittlung des Sauerstoffgehaltes einer Flüssigkeit Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrochemischen Ermittlung des Sauerstoffgehaltes einer Flüssigkeit durch Messung des von einer Elektrodenanordnung abgebbaren Stromes mit einer rotierenden Schleifvorrichtung zur Reinigung der Elektrodenoberflächen. Preparation for the electrochemical determination of the oxygen content a liquid The present invention relates to a device for electrochemical Determination of the oxygen content of a liquid by measuring that of a Electrode arrangement deliverable current with a rotating grinding device for cleaning the electrode surfaces.

Zur Einrichtung des optimalen Sauerstoffgehaltes in Abwässern, Schlamn und dgl. werden auf elektrochemischer Basis arbeitende Einrichtungen verwendet.To establish the optimal oxygen content in sewage, sludge and the like. Electrochemical based devices are used.

Einrichtungen zur Ermittlung des Sauerstoffgehaltes arbeiten nach dem Prinzip eines galvanischen Elementes, bei dem die aus zwei verschiedenen Metallen ausgeführten Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht werden. Dabei wird der an die eine Elektrode gelangende Sauerstoff elektrochemisch reduziert. Bei geeigneter Wahl der beiden Elektroden fließt ein Strom in einem äußeren Stromkreis, wobei die Stromstärke dem Sauerstoffgehalt der Flüssigkeit entspricht.Devices for determining the oxygen content are reworking the principle of a galvanic element, in which the two different metals executed electrodes are immersed in the liquid to be examined. The oxygen reaching one electrode is electrochemically reduced. With a suitable choice of the two electrodes, a current flows in an external circuit, where the current strength corresponds to the oxygen content of the liquid.

Bei einer dieser Einrichtungen werden die blanken Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht. Diese werden jedoch nach kurzer Zeit durch den Angriff chemischer Substanzen mit einer Deckschicht überzogen, sodaß die Messung ungenau wird.In one of these devices, the bare electrodes are inserted into the immersed liquid to be examined. However, these will be through after a short time the attack of chemical substances covered with a top layer so that the measurement becomes imprecise.

Weiters sind Einrichtungen bekannt, bei denen koaxial angeordnete, rohrförmige Elektroden in einem elektrisch isolierenden Kunststoffkörper eingebettet sind und welche an ihren Stirnflächen mittels eines rotiereiiden Schleidsteines abgerieben und dadurch gereinigt werden.Furthermore, devices are known in which coaxially arranged, tubular electrodes embedded in an electrically insulating plastic body are and which on their end faces by means of a rotating Schleidsteines rubbed off and thereby cleaned.

Bei einer Einrichtung dieser Art werden sogenannte Eisenelektroden verwendet, die aus einer Kombination von Eisen und Silberamalgam bestehen. In industriellen Abwässern sind aber Bestandteile enthalten, welche die ICisenelektrodenoberflächen "vergiften", d.h.In a device of this type, so-called iron electrodes are used which consist of a combination of iron and silver amalgam. In industrial Wastewater, however, contains components that affect the iron electrode surfaces "poison", i.e.

mit einer Sperrschicht überziehen und somit unwirksam machen.Cover it with a barrier layer and thus render it ineffective.

Auch bei Verwendung von Zinlc-Silberamalgam-Elektroden sind Nachteile vorhanden; Zinkelektroden dürfen nämlich nicht für längere Zeit in säurehaltiger Flüssigkeit eingetaucht werden, weil dadurch von der Zinkelektrode Zink aufgelöst wird.There are also disadvantages when using Zinlc silver amalgam electrodes available; Zinc electrodes must not be used in acidic Liquid must be immersed because this will dissolve zinc from the zinc electrode will.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Nachteile der bekannten Einrichtungen zu beseitigen und durch die erfindungsgemäße Elektrodenkombination eine störungsfreie und von pH- Wertänderungen der Flüssigkeit unabhängige Messung des Sauerstoffgehaltes zu erzielen.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the known Eliminate facilities and through the electrode combination according to the invention a trouble-free and pH- Changes in value of the liquid independent To achieve measurement of the oxygen content.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS dadurch gelöst, daß als Elektroden eine aus Gold bestehende Kathode und als Anode eine die gleiche Abriebfestigkeit wie die Kathode aufweisende aus leiantimon bestehende Anode mit einem Antimongehalt von etwa 30 -40 Volumsprozent, vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in that as electrodes a cathode made of gold and an anode with the same abrasion resistance like the cathode comprising leiantimony anode with an antimony content of about 30-40 volume percent are provided.

Die aus Bleiantimon-Legierung bestehende Anode hat. den Vorteil, daß das Anodenmaterial beim Abrieb mittels des Schleifsteines dessen Poren weder verklebt noch verschmiert und damit den Schleifeffekt verringert. Ebenso wird durch die erfindungsgemäße Legierungsusammensetzung der Bleiantimon Elektrode und der dadurch erzielten gleichen Abriebfestigkeit der Elektroden, eine gleich-Zeigt Abnützung derselben erreicht. Ein Vorkommen einer nicht -1er nur zum Teil gereinigten Elektrode, die ihrerseits zur Störung des Betriebes führen würde, wird somit vermieden.The lead antimony alloy anode has. the advantage that the anode material does not stick to the pores when rubbed by the grindstone still smeared and thus reduces the sanding effect. Likewise, by the invention Alloy composition of the lead antimony electrode and the like achieved thereby Abrasion resistance of the electrodes, an equal-shows wear and tear of the same achieved. An occurrence of an electrode that is not only partially cleaned, which in turn would lead to a disruption of the operation is thus avoided.

Teil einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die coaxial angeordneten rohrförmigen Elektroden dadurch gekenn-Bei hnet, daß die Anode als äußere Elektrode ausgebildet ist.Part of an advantageous embodiment of the invention are the coaxial arranged tubular electrodes characterized in that the anode as outer electrode is formed.

Dadurch wird erreicht, daß die innerhalb angeordnete Edelmetallelektrode an der der Sauerstoff depolarisiert wird, besonders ,it poliert wird, da der Schleifstein innen einen besseren Anpreßdruck hat. Somit wird eine bessere Konstanz der Anzeige bei langandauernden Betrieb gewährleistet. Ebenso wird eine Materialersparnis an Edelmetall erzielt n der Zeichnung ist eine an sich bekannte Einrichtung zur elektrochemischen Ermittlung des Sauerstoffgehaltes dargestellt, wobei erfindungsgemäß die Kathode aus Gold und die Anode aus Bleiantimon besteht. Diese Einrichtung wird im folgenden näher beschrieben.It is thereby achieved that the noble metal electrode arranged within where the oxygen is depolarized, especially it is polished as the grindstone has a better contact pressure inside. This results in a better constancy of the display guaranteed with long-term operation. A material saving is also achieved Noble metal achieved n the drawing is a known device for electrochemical Determination of the oxygen content shown, according to the invention the cathode made of gold and the anode made of lead antimony. This facility is described below described in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den unteren Teil der Einrichtung in der Ansxht. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie II-II.Fig. 1 shows a longitudinal section through the lower part of the device in the Ansxht. Fig. 2 shows a cross section along the line II-II.

Ein zylindrischer elektrisch isolierender Kunststoffkörper 1 ist an einem mit einer Bohrung versehenen zylindrischen Körper 2 festgehalten, koaxial zu diesen ist, wie gezeichnet, eine Welle 3 angeordnet. Ebenfalls kcaxial sind die beiden Elektroden 4,5 angeordnet welche als Hohlzylinder ausgeführt sind und in dem Kunststoffkörper 1 eingebettet sind. Mit 4 ist die erfindungsgemäß aus Gold bestehende Kathode, mit 5 die Anode,erfindungsgemäß aus Bleiantimon, bezeichnet. Jede der beiden Elektroden 4,5 ist mittels isolierter Leitungen 6,7 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten AnzeigeflgerEt verbunden. Die Welle 3 ist nahe ihrem einem Ende mit einem Schleifkörper 8 aus Serpentin oder dgl. versehen, mittels welchem die Stirnflächen der Elektroden 4,5 beim Drehen dauernd durch Abschleifen gereinigt werden. Bei Abnützung ,ler Elektrodenstirnflächen und des Kunststoffkörpers 1 wird der '3chleifkörper 8 mittels einer dazu geeigneten Vorrichtung dauernd derart nachgestellt, daß eine weitere einwandfreie Reinigung der Elektroden erfolgt. Kunststoffkörper 1, zylindrischer Körper 2, Elektroden 4,5 sind mit einem becherförmigen Gefäß 9 umgeben, welches mit dem Ende der Welle 3 derart verbunden ist, daß es beim Drehen der Welle eine regelmäßige Auf- und Abwärtsbewegung vollführt, ohne sich jedoch dabei zu drehen. Dadurch wird erreicht, daß eine etwa gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit der r.ilüssigkeit in dem becherförmigen Gefäß 9 herrscht, wenn die einrichtung zwecks Ermittlung des Sauerstoffgehaltes in die Plüssigkeit eingetaucht wird.A cylindrical electrically insulating plastic body 1 is on retained a cylindrical body 2 provided with a bore, coaxially a shaft 3 is arranged for these, as shown. They are also kcaxial two electrodes 4.5 arranged which are designed as hollow cylinders and in the plastic body 1 are embedded. With 4 according to the invention is made of gold existing cathode, with 5 the anode, according to the invention made of lead antimony. Each of the two electrodes 4.5 is connected to an in the drawing not shown connected display flag. Wave 3 is near one end of which is provided with a grinding wheel 8 made of serpentine or the like. By means of which the end faces of the electrodes 4, 5 are continuously ground by grinding when turning getting cleaned. In the event of wear, the electrode faces and the plastic body 1, the abrasive body 8 is permanently in this way by means of a device suitable for this purpose readjusted that a further perfect cleaning of the electrodes takes place. Plastic body 1, cylindrical body 2, electrodes 4, 5 are provided with a cup-shaped vessel 9 surrounded, which is connected to the end of the shaft 3 so that it when rotating the wave makes a regular up and down movement, but without moving while turning. This ensures that an approximately uniform flow velocity the r.lüssigkeit in the cup-shaped vessel 9 prevails when the device for the purpose Determination of the oxygen content in which the liquid is immersed.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auch bei einem lang andauernden Einsatz der Einrichtung sowohl die aus Gold bestehende Kathode als auch die aus Bleiantimon bestehende Anode durch ihre Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen einen störungsfreien Betrieb gewahrleisten.The advantages achieved with the invention are in particular: that even with long-term use of the device, both those made of gold existing cathode as well as the anode made of lead antimony Trouble-free operation thanks to their resistance to acids and alkalis guarantee.

Claims

Patent claims:

0. Device for the electrochemical determination of the oxygen content a liquid by measuring the current that can be emitted by an electrode arrangement with a rotating grinding device for cleaning the electrode surfaces, characterized in that a cathode made of gold and as an electrode Anode is made of lead antimony and has the same abrasion resistance as the cathode existing anode with an antimony content of about 30-40 percent by volume are.

2] device according to claim 1, with coaxially arranged tubular Electrodes, characterized in that the anode is designed as an outer electrode is.