DE2443863C2 - Polarographische Zelle - Google Patents

Polarographische Zelle

Info

Publication number
DE2443863C2
DE2443863C2 DE2443863A DE2443863A DE2443863C2 DE 2443863 C2 DE2443863 C2 DE 2443863C2 DE 2443863 A DE2443863 A DE 2443863A DE 2443863 A DE2443863 A DE 2443863A DE 2443863 C2 DE2443863 C2 DE 2443863C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
cell
electrolyte
measuring electrode
polarographic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2443863A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2443863A1 (de
Inventor
Francis Rueil Pierrot
Jean Noisy-Le-Roi Pomei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2443863A1 publication Critical patent/DE2443863A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2443863C2 publication Critical patent/DE2443863C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/48Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine polarographische Zelle zum Messen des Partialdruckes eines Gases, insbesondere von Sauerstoff, in einem Fluid, welche Zelle zwei Elektroden, und zwar eine Meßelektrode und eine Referenzelektrode, enthält, die in einen Elektrolyten eingetaucht sind, wobei die beiden Elektroden und der Elektrolyt von dem Fluid durch eine isolierende Membran getrennt sind, die für das zu messende Gas durchlässig ist, und wobei der Elektrolyt wenigstens teilweise durch seine Absorption in einem starren, isolierenden, porösen Material unbeweglich gemacht worden ist.
Derartige Zellen sind bekannt, so zum Beispiel aus der US-PS 30 83 706 und der US-PS 32 27 643.
Es ist bekannt, daß in einer polarographischen Zelle die Stromstärke (des polarographischen Stroms) beim Anschließen an eine Spannungsquelle eine Funktion des Druckes des außerhalb der Membran vorhandenen Fluids ist.
Beim Fehlen des genannten reaktiven Gases sinkt der elektrische Strom, der sich zum Zeitpunkt des Schließens des Kreises einstellt, schnell auf nahezu Null herab: die Zelle ist dann polarisiert. Die Elemente der Zelle, die Elektroden und der Elektrolyt, sind derart gewählt, daß das reaktive Gas an der Meßelektrode als Depolarisator wirkt Der Wert des polarographischen Stromes gibt nach Eichung der Zelle den Partialdruck des reaktiven Gases in dem Fluid an.
Drei der wichtigsten Parameter kennzeichnen den Qualitätspegel einer polarographischen Zelle: die Einstellzeit, die Empfindlichkeit und die in Fachkreisen unter der Bezeichnung »Strömungsempfindlichkeit« bekannte Eigenschaft
Die Einstellzeit oder Ansprechzeit ist die Zeit, die die Zelle benötigt um sich nach einer Änderung des Partialdruckes des zu analysierenden Gases einzustellen.
Die elektrische Empfindlichkeit ist die Größe der Änderung in der polarographischen Stromstärke durch die Zelle bei einer bestimmten Änderung des Partialdruckes des Gases.
Die StrömungsempfincUichkeit gibt die Abhängigkeit des polarographischen Stromes von der Diffusion an, die auftritt wenn das Gas beim Fehlen einer relativen Bewegung der Zelle in bezug auf das umgebende Gasgemisch durch die Membran strömt Im vorliegenden Falle kann der poiarographische Strom von plötzlichen Änderungen beeinflußt werden, die die Messung beeinträchtigen. Um die Einstellzeit einer polarographischen Zelle herabzusetzen und ihre elektrische Empfindlichkeit zu steigern, ist es gemäß den Erwartungen vorteilhaft die Dicke der Membran möglichst m beschränken.
Andererseits wurde gefunden, daß, je nachdem die Membran der Meßelektrode näher liegt und somit der Elektrolytfilm eine geringere Dicke aufweist, die Ansprechzeit kürzer und die elektrische Empfindlichkeit größer ist.
Schließlich ist der polarographische Strom weniger strömungsempfindlich, je nachdem die Membran besser an der Meßelektrode haftet und die Meßelektrode eine größere Oberfläche aufweist
Erwägungen mechanischer und physikalischer Art machen es weniger erwünscht, die Membran sehr dünn zu wählen.
In den polarographischen Zellen bekannter Bauart ist die Membran — eine Folie aus Polyäihylen, Polypropylen oder Polytetrafluoräthylen — mindestens teilweise dem mechanischer Druck infolge der Elektrolytsäule ausgesetzt, sogar wenn der Elektrolyt in Gelform vorhanden ist Dadurch muß die Membran eine Dicke von mindestens einigen Mikrons, vorzugsweise sogar von einigen Zehn Mikrons, aufweisen.
Eine derartige Dicke ist außerdem notwendig, weil die Membran gut an der Meßelektrode haften muß und sich sonst Gasblasen zwischen den beiden Elementen bilden könnten, wodurch der polarographische Strom unterbrochen werden würde. Auch infolge von Alterung der Membran oder durch Temperaturänderungen der Zelle tritt oft eine Erschlaffung der Membran auf, wodurch sich Gasblasen zwischen der Membran und der Elektrode bilden können.
In der US-Patentschrift 32 78 408 wurde vorgeschlagen, eine zweiteilige Membran zu verwenden: eine wirksame Membran aus Polytetrafluoräthylen mit einer Dicke von etwa 25 μηι und eine Stützmembran aus einem Silikonelastomer mit einer Dicke von etwa 125 μπι. Die wirksame Membran befindet sich zwischen der Meßelektrode und der Stützmembran; sie ist schwebend, d. h., daß sie nicht an irgendeinem anderen Teil der Konstruktion befestigt ist. Die wirksame Membran wird durch den elastischen, auf die Stützmembran ausgeübten Druck gegen die Meßelektrode
gedrückt während die Stützmembran von zwei Befestigungsringen festgehalten wird, die zugleich das Ai>fließen von Elektrolyten verhindern.
Obgleich die Stabilität dieser Zelle und die Reproduzierbarkeit der mit dieser Zelle durchgeführten Messungen erheblich verbessert sind, weist diese Zelle den Nachteil einer langen EinstellztU und einer verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit auf.
Nach der französischen Patentschrift 2147 344 werden Elektroden in Form dünner Schichten auf einem Siliciumsubstra? angewendet Dieses Substrat befindet sich in einer Umhüllung, deren den Elektroden gegenüberliegende Seite aus einer Membran aus Polytetrafluoräthylen mit einer Dicke von einigen Mikron besteht Der Elektrolyt befindet sich zwischen der Membran und den Elektroden.
Diese Zelle ergibt infolge der großen Kontaktoberfläche der Meßelektrode und des großen Abstandes zwischen der Membran und der Meßelektrode stabile und reproduzierbare Resultate. Änderungen in dem Abstand infolge einer Verformung der Membran sind dadurch vernachlässigbar. Der Abstand zwischen Membran und Elektrode und die Dicke der Membran sind jedoch in bezug auf die Einstellzeit und die elektrische Empfindlichkeit der Zelle ungünstig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine polarographische Zelle zu schaffen, in der alle genannten Eigenschaften günstig sind, d. h.: eine geringe Einstellzeit eine große Empfindlichkeit Stabilität und Reproduzierbarkeit der durchzuführenden Messungen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß wenigstens die Meßelektrode in Form einer dünnen Schicht auf der Oberfläche des starren, mit dem Elektrolyt getränkten Materials aufgebracht ist und sich in unmittelbarer Nähe der Membran befindet.
Dabei kann das starre Material auch als Träger der Membran verwendet werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ruht die Membran, ebenfalls in Form einer dünnen Schicht, teilweise direkt auf dem starren Material selber und teilweise auf der Meßelektrode und gegebenenfalls auf der Referenzelektrode.
Das Ganze dieser Maßnahmen trägt dazu bei, eine entscheidende Lösung für die baulichen Probleme einer polarographischen Zelle zu schaffen.
Die mechanische Kraft, die dazu benötigt wird, den Elektrolyten, der in den Poren des starren Materials absorbiert ist, festzuhalten, welcher Elektrolyt jedoch außerdem in einer "Reserve außerhalb des genannten Materials gespeichert werden kann, wird nämlich völlig von diesem starren Material geliefert. Dadurch kann die Membran, die keiner mechanischen Spannung unterworfen ist, erheblich dünner gemacht werden.
Andererseits bildet die Membran ein Ganzes mit dem Träger und wird nicht verformt. Der Abstand zwischen 5i Membran und Meßelektrode bleibt konstant, wobei diese beiden Elemente der Zelle miteinander in Kontakt stehen.
Es ist bemerkenswert, daß das Fehlen eines Elektrolytfilmes zwischen der Membran und der Meßelektrode die Wirkung der Zelle in keiner einzigen Hinsicht erschwert. Der Austausch zwischen den Gasmolekülen aus dem Fluid außerhalb der Zelle und der Meßelektrode erfolgt dann in einer Ebene am Rande der genannten Elektrode; beim Vorhandensein von Elektrolyten an diesem Rande findet der genannte Austausch in ausreichendem Maße statt.
VorzuHsweise und zur weiteren Erleichterung dieses Austauches ist die Meßelektrode derart ausgeschnitten, daß ihr Umfang vergrößert wird. So gibt es eine große Kontaktlinie zwischen den Gasmolekülen und der Meßelektrode.
Das Ganze der vorgenommenen Verbesserungen macht d;e polarographische Zelle nach der Erfindung im Vergleich zu den bekannten Zellen besonders attraktiv.
Da die Membran eine geringe Dicke aufweist wird die Diffusionszeit des Gases verkürzt Da die Meßelektrode direkt hinter der Membran angeordnet ist ist die Laufzeit des Gases zwischen Membran und Elektrode vernachlässigbar. Die Einstellzeit der Zelle ist denn auch kurz und in der Größenordnung von fünf- bis zehnmal kürzer als die einer Zelle der üblichen Bauart Die elektrische Empfindlichkeit ist um etwa einen Faktor 10 größer.
In bezug auf die Bauart wird der Vorteil erhalten, daß Befestigungselemente und Spannung an der Membran fehlen: da die genannte Membran die Form einer dünnen Schicht aufweist haftet diese an dem Träger, ohne daß Befestigungselemente notwendig sind. Es stellt sich heraus, daß die Bauart der Zelle dadurch stark vereinfacht ist
Da die Spannung der Membran konstant bleibt und ein Austausch regelmäßig am Rande der Meßelektrode erfolgt sind unter den gleichen Bedingungen die Messungen mit der erfindungsgemäßen Zelle sehr stabil und reproduzierbar.
Nach einer besonders günstigen Ausführungsform einer polarographischen Zelle nach der Erfindung besteht das starre isolierende poröse Material, das als Träger der Elektroden und Träger der Membran dient, aus einer Scheibe aus gesintertem Glas oder Keramik, z. B. aus gesintertem Aluminiumoxid.
Die Scheibe aus gesintertem Glas wird konzentrisch von einem Ring aus normalem Glas umgeben, an dem sie festgeschmolzen wird und in dem zwei elektrische Leiter festgeschweißt werden, und zwar einer für jede der beiden Elektroden der Zelle.
Die Scheibe aus gesintertem Glas weist eine geringere Dicke als der konzentrische Ring auf, in dem Sinne, daß das Ganze die Form einer Küvette aufweist.
Auf die vordere Fläche der Vorrichtung, die vorher poliert worden ist und auf deren Höhe die genannten elektrischen Leiter liegen, sind die beiden Elektroden der Zelle niedergeschlagen, und zwar die Meßelektrode in Form einer dünnen Schicht z. B. aus Gold, um die Referenzelektrode ebenfalls in Form einer dünnen Schicht, z. B. aus Silber. Die Form dieser Elektrode ist nicht von wesentlicher Bedeutung, aber die Meßelektrode soll eine verhältnismäßig große Oberfläche aufweisen. Diese Elektrode wird vorzugsweise in Form eines doppelten Kammes ausgebildet. Jede der Elektroden wird mit einem elektrischen Leiter verbunden.
Die ganze vordere Fläche der Vorrichtung (Elektroden, Scheibe und konzentrischer Ring) wird mit einer dünnen Polytetrafluoräthylenschicht von höchstens 0,5 μΐη überzogen, die die Membran bildet, die für das Gas durchlässig ist, dessen Partialdruck gemessen werden soll.
Die Membran wird z. B. durch Hochfrequenzzerstäubung einer Polytetrafluoräthylenscheibe angebracht.
Die auf der anderen Seite der Zelle vorhandene Küvette ist mit einem geeigneten Elektrolyten, wie einer gesättigten Lösung von Kaliumchlorid in Wasser, gefüllt und mit einem Deckel, z. B. einer Glasplatte, die auf dem Rand des konzentrischen Glasringes festgeklebt wird, verschlossen.
Man läßt dann den Elektrolyten in die Poren der Scheibe aus gesintertem Glas eindringen, bis die vordere Fläche dieser Scheibe erreicht ist. Der verbleibende Teil des Elektrolyten in der Küvette bildet eine Reserve, die dafür sorgt, daß die Scheibe ·-, imprägniert bleibt.
Es sei bemerkt, daß diese Membran trotz ihrer geringen Dicke für Dampf des Elektrolyten nicht durchlässig ist, welche Eigenschaft insbesondere das Polytetrafluorethylen aufweist, das durch das obenge- m nannte Kathodenzerstäubungsverfahren niedergeschlagen ist.
Es sei bemerkt, daß in der britischen Patentschrift 10 74 005 eine Zelle mit einem Einzelteil aus porösem Material, namentlich gesintertem Glas, beschrieben ist, aber dieses Einzelteil wird in dieser Zelle entweder zürn Festhalten der Elektroden oder zum Unterteilen der genannten Zelle in Fächer benutzt. Es spielt beim Zurückhalten von Elektrolyten gar keine Rolle, wie dies bei der vorliegenden Erfindung wohl der Fall ist. Die Zelle nach der genannten britischen Patentschrift wird außerdem für Anwendungen ohne Elektrolyten benutzt. Das Einzelteil aus porösem Material steht — ohne Membran — mit einer Gasatmosphäre in direktem Kontakt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zelle weist das starre, isolierende poröse Material die Form eines Zylinders oder eines Prismas mit vieleckiger Basis auf und besteht z. B. aus gesintertem Aluminiumoxid. Auf der Seitenfläche dieses Zylinders wird die Meßelektrode niedergeschlagen und in einen schmalen axialen Hohlraum des genannten Zylinders wird ein Silberdraht eingeschoben, der die Referenzelektrode bildet.
Die Meßelektrode sowie die unbedeckt gebliebenen Teile der Seitenoberfläche des Aluminiumoxidzylinders werden mit einer dünnen Polytetrafluoräthylenschicht überzogen.
Der Zylinder wird über seine Basis und seine Spitze mit Elektrolyten imprägniert Die Basis und die Spitze werden mit Wachskappen abgeschlossen, wobei durch eine dieser Kappen die Verbindungsleiter mit den Elektroden geführt sind.
Eine polarographische Zelle nach dieser Ausführungsform bietet eine sehr breite Diffusionsfront für das Gas durch die Membran und eine sehr große Austauschoberfläche auf der Höhe der Meßeiektrode. Sie weist den Nachteil auf, daß sie keine Reserve am Elektrolyten besitzt, aber hat den Vorteil einer besonders einfachen Bauart.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher eriäuieri. Es zcigi
F i g. I eine Draufsicht auf eine polarographische Zelle nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig.2 dieselbe polarographische Zelle in einem Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 1, und
Fig.3 einen teilweisen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der polarographischen Zelle nach der Erfindung.
Die polarographische Zelle nach den F i g. 1 und 2 ist auf einer Scheibe aus gesintertem Glas 11 aufgebaut, deren Seitenrand an einem flachen Ring 12 aus einem isolierenden, nichtporösen Material, wie Glas, festgeschmolzen ist Vorzugsweise wird Bleiglas von der zum Pressen der Grundplatte von Elektronenröhren verwendeten Art benutzt
Die Scheibe 11 weist eine geringere Dicke als der Ring 12 auf, so daß, weil die vorderen Flächen 11a der genannten Scheibe und 12a des genannten Ringes in der gleichen Ebene liegen, auf der Hinterseite des gebildeten Ganzen eine Küvette 13 gebildet wird, die auf der Unterseite von der hinteren Fläche Wb der Scheibe 11 und an den Seitenflächen von dem Innenrand \2b des Ringes 12 begrenzt ist. In dem Ring 12 sind in einer zu ihm senkrechten Vorzugsrichtung zwei metallene Verbindungsleiter 14 und 15 festgeschweißt, von denen je ein Ende auf der gleichen Höhe wie die Fläche 12a des genannten Ringes liegt. Auf der Fläche Ha der Scheibe 11 ruhen die beiden Elektroden der Zelle in Form dünner Metallniederschläge: die Meßelektrode 16 mit großer Oberfläche, z. B. in Form eines doppelten Kammes mit ungleichen Zähnen, und die Referenzelektrode 17, die einen Halbmond bildet, der die genannte Detektionselcktrodc umgibt.
Die Meßelektrode 16 ist mit dem entsprechenden Ende des Leiters 14 und die Referenzelektrode 17 ist mit dem entsprechenden Ende des Leiters 15 verbunden.
Auf den Elektroden 16 und 17 und auf den unüberzogenen Teilen der Fläche 11a der Scheibe 11 und 12a des Ringes 12 (für den Ring mindestens auf der die Anschmelzung umgebenden Randzone dieses Ringes) ruht eine Membran 18 in Form einer dünnen Kunststoffschicht, z. B. Polyäthylen oder Polypropylen, vorzugsweise Polytetrafluorethylen.
Die Küvette 13 enthält einen geeigneten Elektrolyten, der die poröse Scheibe 11 imprägniert. Die Elektroden 16 und 17 sind also in diesen Elektrolyten eingetaucht, dessen Pegel unter der Membran 18 liegt
Die Küvette 13 wird mit einem Deckel 19, z. B. einer Glasplatte, verschlossen, die mit den Rändern auf der hinteren Fläche 12cdes Ringes 12 festgeleimt wird.
Die Leiter sind vorzugsweise mittels einer Isolierschicht z. B. aus Email, geschützt Auf diese Weise kann die Zelle als solche in dem zu analysierenden Fluid angeordnet werden.
Zur Veranschaulichung werden nachstehend die wichtigsten Details einer polarographischen Zelle gegeben, die auf die beschriebene Weise aufgebaut ist Die Scheibe aus gesintertem Glas U weist einen Durchmesser von 10 mm und eine Dicke von 2 mm auf. Der Ring 12 weist einen Durchmesser von etwa 18 mm und eine Dicke von 5 mm auf. Demzufolge weist die Küvette 13 eine Tiefe in der Größenordnung von 3 mm auf.
Die Scheibe 11 ist mit dem Ring 12 mit Hilfe z. B. des unter dem Handelswarenzeichen »Torr-seal« bekannten und von der Firma Varian Associates hergestellten Kittes verkittet
Die Meßelektrode 16 besteht aus einer dünnen Goldschichi mit einer Dicke von 0,8 μπί (0,7 bis 0,9 Jim). Sie enthält zwei symmetrische Flächen von 15 Zähnen mit einer Breite von je 0,2 mm, die einen Teilungsabstand von 0,4 mm aufweisen.
Die Referenzelektrode 17, die aus Silber besteht und eine Dicke von ebenfalls 0,8 μπι (0,7 bis 03 Rm) aufweist, liegt über einen Umfang, dessen mittlerer Durchmesser 9,5 mm ist und weist eine Breite von 0,2 nrn auf.
Das Ende jedes der Zähne der Elektrode 16 ist um einen Abstand von 0,2 mm (0,15 bis 0,25 mm) von dem der Elektrode 17 gegenüberliegenden Rand entfernt Der geringe Abstand zwischen diesen beiden Elektroden 16 und 17 ermöglicht es, daß der Innenwiderstand der Zelle niedrig ist
Die Membran 18 aus Polytetrafluorethylen weist eine Dicke von 0,4 μΐη (03 bis 0,5 um) auf. Der Elektrolyt ist z. B. eine gesättigte Lösung von
Kaliumchlorid in entionisiertem Wasser.
Der Deckel 19, der die Küvette 13 verschließt, ist eine Glasplatte mit einer Dicke von 0,3 mm. Diese Platte wird auf dem Ring 12 mit Hilfe eines Leimes befestigt, der unter dem Handelswarenzeichen »Cyanolit« bekanntist.
Eine derartige polarographische Zelle ist absolut flüssigkeitsdicht und kann dann zum Messen des Partialdruckes von Sauerstoff in Wasser verwendet werden.
Die Zelle nach der Erfindung läßt sich besonders gut in gasartigen Milieus verwenden. Jedenfalls genügt es, die Ari der Metallniederschläge der Elektroden und die des Elektrolyten dementsprechend zu wählen.
Zur Herstellung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Zelle werden auf den flachen polierten Seiten 11a und 12a die Elektroden 16 und 17 aus Gold bzw. Silber durch thermisches Verdampfen mit Hilfe von Nickelmasken angebracht.
Die dünne Polytetrafluoräthylenschicht 18 wird durch Hochfrequenz-Kathodenzerstäubung (13 MHz) in einer Argonatmosphäre von 5 · 10-3Torr mit einer Leistung von 350 W angebracht.
Das Füllen der Zelle mit Kaliumchlorid erfolgt in einer Stickstoffatmosphäre in einem gegen Stoff abgedichteten Raum. Dieselben Vorkehrungen werden beim Festkleben des Deckels 19 getroffen.
Die polarographische Zelle nach einer zweiten Ausführungsform, die in F i g. 3 dargestellt ist, wird auf einem Stab aus einem porösen keramischen Material, jo z. B. Aluminiumoxid, gebildet.
Der Aluminiumoxidstab 31 weist die Form eines Zylinders mit kleinem Durchmesser auf. In diesem Zylinder wird ein schmaler axialer, sich in der Längsrichtung erstreckender Hohlraum 32 angebracht, in dem die Referenzelektrode 33 untergebracht wird, die aus einem Silberdraht besteht.
Über einen Teil der Seitenoberfläche des Stabes 31 ist eine Goldschicht mit einer Dicke von 0,8 μηι niedergeschlagen, die in der Längsrichtung, in der Querrichtung oder schraubenlinienförmig mit Nuten 34 versehen ist, wobei das erhaltene Gefüge die Meßelektrode 35 bildet.
Das Gefüge der Seitenoberfläche des Stabes 31, der Elektrode 35, der Nuten 34 und der Enden 31a des genannten Stabes ist mit einem Niederschlag mit einer Dicke von 0,5 μΐη aus Polytetrafluoräthylen überzogen, der die Membran 36 bildet.
Der Stab 31 ist mit einem Elektrolyten imprägniert. Die Enden werden mittels zweier Stöpsel 37 und 38, z. B. aus Wachs oder aus einem thermohärtbaren Material, abgedichtet. Durch den Stöpsel 38 und in dem Kabel 29 erstrecken sich die Verbindungsleiter zu den Elektroden 33 und 35.
Eine polarographische Zeile der in F i g. 3 dargestellten Art kann vorzugsweise mit sehr geringen Abmessungen hergestellt werden, wodurch sie sich zur Anwendung in der Heilkunde, insbesondere zum Messen des Partialdruckes von Sauerstoff im Blut, eignet.
Die große Zugangsoberfläche der Meßelektrode 35 verleiht der Zelle eine große elektrische Empfindlichkeit. Es ist selbstverständlich wichtig, einen Stab 31 zu verwenden, dessen Länge in bezug auf den Durchmesser groß ist, damit der Innenwiderstand der Zelle herabgesetzt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Polarographische Zelle zum Messen des Partialdruckes eines Gases, insbesondere von Sauerstoff, in einem Fluid, welche Zelle zwei Elektroden, und zwar eine Meßelektrode und eine Referenzelektrode enthält, die in einen Elektrolyten eingetaucht sind, wobei die beiden Elektroden und der Elektrolyt von dem Fluid durch eine isolierende Membran getrennt sind, die für das zu messende Gas durchlässig ist, und wobei der Elektrolyt wenigstens teilweise durch seine Absorption in einem starren, isolierenden, porösen Material unbeweglich gemacht worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Meßelektrode (16) in Form einer dünnen Schicht auf der Oberfläche des starren, mit dem Elektrolyt getränkten Materials aufgebracht ist und sich in unmittelbarer Nähe der Membran (18) befindet.
2. Polarographische Zelle nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die für Gas durchlässige isolierende Membran (18) teilweise auf dem starren Material und teilweise auf wenigstens der Meßelektrode (16) angebracht ist.
3. Polarographische Zelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre, isolierende, poröse Material aus gesintertem Glas (11) besteht.
4. Polarographische Zelle nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre, isolierende, poröse Material aus gesintertem Aluminiumoxid besteht.
5. Polarographische Zelle nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Material die Form eines zylindrischen Stabes (31) aufweist, auf dessen einer Seitenfläche die Meßelektrode (35) ruht, während in der Längsachse dieses Stabes die drahtförmige Referenzelektrode (33) angebracht ist.
40
DE2443863A 1973-09-20 1974-09-13 Polarographische Zelle Expired DE2443863C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7333743A FR2245248A5 (de) 1973-09-20 1973-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2443863A1 DE2443863A1 (de) 1975-04-10
DE2443863C2 true DE2443863C2 (de) 1984-01-12

Family

ID=9125315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2443863A Expired DE2443863C2 (de) 1973-09-20 1974-09-13 Polarographische Zelle

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5550299B2 (de)
CA (1) CA1028006A (de)
CH (1) CH575600A5 (de)
DE (1) DE2443863C2 (de)
FR (1) FR2245248A5 (de)
GB (1) GB1473715A (de)
IT (1) IT1033094B (de)
NL (1) NL7412285A (de)
SE (1) SE394327B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1571282A (en) * 1976-03-11 1980-07-09 City Tech Gas sensor
US4076596A (en) * 1976-10-07 1978-02-28 Leeds & Northrup Company Apparatus for electrolytically determining a species in a fluid and method of use
US4273636A (en) * 1977-05-26 1981-06-16 Kiyoo Shimada Selective chemical sensitive field effect transistor transducers
NL7801867A (nl) * 1978-02-20 1979-08-22 Philips Nv Inrichting voor het transcutaan meten van de partieele zuurstofdruk in bloed.
JPS56115949A (en) * 1980-02-18 1981-09-11 Horiba Ltd Electrode covered with partition film
JPS5717850A (en) * 1980-07-05 1982-01-29 Horiba Ltd Production of diaphragm for diaphragm oxygen electrode
JPS62126767U (de) * 1986-10-20 1987-08-11
EP2081018A1 (de) * 2008-01-18 2009-07-22 F.Hoffmann-La Roche Ag Gassensor mit mikroporöser Elektrolytschicht

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3083706A (en) * 1960-07-06 1963-04-02 Charles F Woodhouse Apparatus and method for measuring oxygen tension in bone
US3227643A (en) * 1962-11-13 1966-01-04 Univ North Carolina Oxygen detector
FR2147344A5 (de) * 1970-12-31 1973-03-09 Hoffmann La Roche

Also Published As

Publication number Publication date
IT1033094B (it) 1979-07-10
SE394327B (sv) 1977-06-20
JPS5059091A (de) 1975-05-22
DE2443863A1 (de) 1975-04-10
SE7411655L (de) 1975-03-21
JPS5550299B2 (de) 1980-12-17
NL7412285A (nl) 1975-03-24
FR2245248A5 (de) 1975-04-18
CA1028006A (en) 1978-03-14
CH575600A5 (de) 1976-05-14
GB1473715A (en) 1977-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005020719B3 (de) Offner elektrochemischer Sensor
DE2711880C2 (de) Polarographischer Meßfühler zum Messen der Sauerstoffkonzentration und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0122420B1 (de) Elektrodenanordnung zur elektrochemischen Analyse elektrolytischer Bestandteile einer Flüssigkeit
DE2208281C3 (de) Polarographie-MeBfühler
DE4137261C2 (de) Miniaturisiertes Sensorelement zur Bestimmung von Stoffkonzentrationen in Flüssigkeiten und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2907032A1 (de) Elektrochemischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen, insbesondere in abgasen von verbrennungsmotoren
DE1288815B (de) Bezugselektrodenanordnung
DE2443863C2 (de) Polarographische Zelle
DE2350865C3 (de) Vorrichtung zur Bildung einer verengten Flüssigkeitsbrücke für eine elektrochemische Meßeinrichtung
EP0302127A1 (de) Polarographisch-amperometrischer Messwertaufnehmer
DE2605149B2 (de) Flüssigkeitsverbindung, insbesondere für Bezugselektroden
DE2059559A1 (de) Elektrode mit auswechselbarer Membran zur Messung von Ionenaktivitaeten
DE2851447C2 (de) Elektroanalytische Zelle für amperometrische Messungen
DE2845751A1 (de) Ionenselektive elektrode
DE3540511A1 (de) Gasanalysator
DE2460113A1 (de) Messzelle zur bestimmung von sauerstoffkonzentrationen in einem gasgemisch
DE2822691A1 (de) Vorrichtung zum elektrochemischen messen der sauerstoffkonzentration in verbrennungsgasen
DE3035608A1 (de) Elektrochemischer messfuehler zur bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen
EP0008460B1 (de) Klebehalterung und Verwendung derselben
DE3840961A1 (de) Ionensensitive elektrode und verfahren zur temperaturgangkompensation bei solchen elektroden
DE3020068C2 (de) Chemisch empfindliche Meßzelle
DE19631530A1 (de) Ionenselektiver Sensor
DE2655318C3 (de) Polarografische Meßsonde mit Diffusionsfilmmembran
DE4445262A1 (de) Sauerstoffsensor mit hoher Permeabilitätsrate
DE3724040A1 (de) Membrankoerper fuer membranbedeckte elektroden

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8181 Inventor (new situation)

Free format text: POMEI, JEAN, NOISY-LE-ROI, FR PIERROT, FRANCIS, RUEIL, FR

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee