DE2544360A1

DE2544360A1 - Kombinations-ph-elektrode

Info

Publication number: DE2544360A1
Application number: DE19752544360
Authority: DE
Inventors: Haruo Kotani; Toshihiko Kunifusa; Kazunori Sasaki
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2544360B2; DE2544360C3; JPS5619588B2; JPS5141590A; US4008141A

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES

8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 48 TELEFON: (089) 22 69 17 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIIT: PATOMIC MÜNCHEN

- 3. OKT. 1975

Horiba, Ltd., 2 Miyanohigashi-machi, Kissyoin, Minami-ku, Kyoto / Japan

Kombinations-pH-Elektrode

Für diese Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung No. 114 970/1974 vom 4. Oktober 1974 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Kombinations-Elektrode für die Messung des pH-Wertes. Für die Messung des pH-Wertes mittels des Verfahrens, welches das Elektrodenpotential benutzt, wurde, da es hierbei erforderlich ist, eine Glaselektrode und eine Bezugselektrode zu benutzen, eine Kombinations-Elektrode in weitem Umfange verwendet, die eine Kombination der zwei erwähnten Elektroden in einem Körper ist. In diesem Falle ist es sehr oft erforderlich, eine Glasmembran, welche das wichtigste in der Elektrode angebrachte Teil ist und die sehr anfällig bzw. schwach sowie leicht zerstörbar ist, aufgrund dieser Eigenschaften und der sich daraus ergebenden Schwierig-

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keiten auszutauschen. Da die erwähnte Kombinations-Elektrode eine Kombination von zwei Elektroden ist, nämlich einer Glaselektrode und einer Bezugselektrode, die sich in einem Körper befinden, ist es dann, wenn die Glasmembran zerstört oder abgeschliffen bzw. -gerieben ist und es unmöglich wird, sie weiter zu benutzen, erforderlich, den gesamten Körper der Kombinationselektrode selbst auszutauschen. Das ist ein ernsthafter Nachteil der genannten Kombinations-Elektrode.

Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen, beispielsweise eine solche, wie sie in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung beschrieben ist, die unter der No. 19675/1967 veröffentlicht wurde; in dieser Einrichtung ist das außenseitige Rohr in spezieller Weise Y-förmig ausgebildet, was sehr nachteilig für den Gebrauch oder die Lagerung ist. Darüber hinaus ist es bei der Einrichtung nach der erwähnten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung dann, wenn die Glasmembran beschädigt bzw. zerstört ist, auch wenn es möglich ist, nur die Glaselektrode auszutauschen, notwendig, letztere einschließlich ihres außenseitigen Leitungsdrahtes, der mit einem Detektor (beispielsweise einem Voltmeter bzw. Spannungsmesser) verbunden wird, auszutauschen, da der Leitungsdraht an der Glaselektrode in einem Körper angebracht ist. Mit der Erfindung wird eine Kombinationselektrode zur Verfügung gestellt, die einen solchen Aufbau hat, daß es dann, wenn es erforderlich ist, die Glasmembran , welche am wichtigsten in der Kombinations-Elektrode ist und welche sehr zart ist, so daß sie leicht zerstört werden kann, und es demgemäß notwendig ist, dieselbe sehr oft auszutauschen, aufgrund einer Abnutzung "bzw. eines Abschleifens oder einer Beschädigung bzw. Zerstörung nötig wird, einen Austausch vorzunehmen, das notwendige Teil, das ausgetauscht werden muß, so klein ist, daß der Austausch

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leicht ausgeführt werden kann und daß darüber hinaus Materialien, die weggeworfen werden müssen, sehr geringfügig bzw. klein sind.

Darüber hinaus wird mit der Erfindung eine Kombinations-Elektrode vorgeschlagen, deren außenseitiger Schutz stark ist und die niemals durch einen einfachen Zusammenstoß zerstört bzw. unbrauchbar gemacht werden kann, und deren Körper außerdem eine moderne und günstige stabartige Form hat und demgemäß sehr leicht bei der Verwendung oder bei der Aufbewahrung der Elektrode zu handhaben ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand eines in diesen Figuren im Prinzip dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Kombinations-pH-Elektrode;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die KombinationspH-Elektrode der Fig. 1;

Fig. 3a bis 3f Vertikalschnittansichten von Einzelteilen der Kombinations-pH-Elektrode nach Fig. 1 und 2; und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der KombinationspH-Elektrode, wobei Einzelteile auseinandergezogen dargestellt sind.

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In den Figuren der Zeichnung ist mit 1 ein mittiger Körper von im wesentlichen zylindrischer Form bezeichnet, während 2 ein Kontaktstift ist, der leicht in das Innere des zentralen Körpers 1 eingefügt werden kann, und der auch leicht aus dem Inneren des mittigen Körpers 1 herausgenommen werden kann; dieser Kontaktstift wird durch einen Leitungsdraht 3 und einen Leitungs- bzw. Anschlußstift 4 mit einem nicht dargestellten Detektor, beispielsweise einem Voltmeter bzw. einem Spannungsmesser, verbunden. Mit 5 ist eine Glaselektrode bezeichnet, welche eine notwendige jedoch minimale Anzahl von Teilen hat, wie einen mit einem hervortretenden bzw. herausragenden Leitungs- bzw. Anschlußstift 6 versehenen Kappenteil 7, eine Glasmembran 8, einen inneren Leitungsdraht 9, eine innere Elektrode 10 und eine innere Lösung 11 (beispielsweise eine gesättigte wässrige Lösung von Caliumclorid). Die Glaselektrode 5 ist so aufgebaut, daß sie vom Boden des zentralen Körpers 1 aus leicht in das Innere des letzteren eingefügt werden kann und natürlich, sofern erforderlich auch leicht in entsprechender Weise aus dem zentralen Körper 1 herausgenommen werden kann; so daß beim Einfügen der Glaselektrode 5 in den zentralen Körper 1 ein inniger Kontakt des Leitungs- bzw. Kontaktstifts 6 mit einem konkaven Teil 12 des Kontaktstifts 2 hergestellt wird, indem der Leitungs- bzw. Kontaktstift 6 in den konkaven Teil 3 eingefügt wird. Mit 13 ist eine Dichtung bzw. Dichtpackung bezeichnet, die mit einem hydrophoben Material, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylenharz, beschichtet ist, und die leicht in den Zwischenraum zwischen der Glaselektrode 5 und dem zentralen Körper 1 eingefügt werden kann, um den Eintritt einer Probenlösung in das Innere des zentralen Körpers 1 zu verhindern; und diese Dichtung bzw. Dichtpackung kann natürlich auch leicht herausgenommen werden. Das Bezugszeichen 34 ist einer Schutzkappe aus Plastik-

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bzw. Kunststoffmaterial zum Schutz der Glaselektrode zugeordnet, und diese Schutzkappe wird an bzw. über den Außenseite der Glaselektrode 5 angebracht, indem ein Schraubengewinde 15 in der Innenseite der Kappe und ein Schraubengewinde 16 am unteren Ende des zentralen Körpers 1 dazu benutzt wird; und natürlich kann die Schutzkappe leicht ausgebaut oder herausgenommen bzw. -geschraubt werden. Die Glaselektrode 5 ist in der Kombinations-Elektrode durch den zentralen Körper 1, die Dichtung bzw. Dichtpackung 13 und die Kappe 14 befestigt bzw. wird durch die erwähnten Teile ortsfest in der Kombinations-Elektrode gehalten. Mit 17 ist die Seitenwand bezeichnet, die mit bzw. aus einem festen, dauerhaften, stabilen und porösen Material hergestellt ist, wie beispielsweise organischem Material, z.B. Polypropylen, Polyäthylen, Polyvinylclorid und/oder Teflon bzw. PoIytetrafluoräthylen etc., oder beispielsweise anorganischem Material von keramischem Zustand, dessen Hauptanteil Metalloxyd ist, z.B. Al₂O^z oder SiOp, oder beispielsweise anorganischem Material von keramischem Zustand, das mit einem organischen Material beschichtet ist, etc., und die Seitenwand 17 bildet einen Flüssigkeitsverbindung bzw. eine Flüssigkeitsverbindungsstelle einer Bezugselektrode 18. Weiterhin ist die Seitenwand 17 mittels einem daran vorgesehenen Innengewinde 19 und einem am zentralen Körper 1 befindlichen Außengewinde 21 am zentralen Körper 1 angebracht bzw. auf diesen aufgeschraubt, und natürlich kann die Seitenwand 17 leicht angebracht oder abgeschraubt bzw. abgenommen werden. Mit 23 ist eine interne Lösung (beispielsweise eine gesättigte wässrige Lösung von Caliumclorid) der Bezugselektrode bezeichnet, während 24 eine innere Elektrode ist, wobei die innere bzw. interne Elektrode durch einen Leitungsdraht 25 mit einem Leitungs- bzw. Kontaktstift 26 verbunden ist. 27 ist ein zweiter Körper,

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der unter Benutzung eines daran vorgesehenen Außengewindes 28 und eines auf der inneren Wand des oberen Teils der Seitenwand 17 vorgesehenen Innengewindes 29 leicht angebracht bzw. aufgeschraubt oder abgenommen bzw. abgeschraubt werden kann. 30 ist ein Thermistor oder ein sonstiger geeigneter Temperaturfühler, der in dem zweiten Körper 27 vorgesehen ist und zur Kalibrierung der Temperatur benutzt wird. 31 ist ein Leitungs- bzw. Kontaktstift, der mit dem Thermistor bzw. dem Temperaturfühler 30 verbunden ist, während 32 ein Leitungs- bzw. Kontaktstift zur Verbindung mit Masse und 33 eine metallische Kappe ist, die an der Seitenwand 17 und an dem zweiten Körper 27 leicht angebracht sowie natürlich auch leicht davon abgenommen werden kann, wozu ein auf der Innenwand der Kappe vorgesehenes Innengewinde 34 und ein damit zusammenwirkendes, auf der äußeren Wand der Seitenwand 17 vorgesehenes Außengewinde 35 sowie ein ebenfalls mit dem Innengewinde 34 zusammenwirkendes Außengewinde 36 auf der äußeren Wand des zweiten Körpers 27 dient. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß zum zusätzlichen Zuführen von interner Lösung 23 die metallische Kappe 33 und der zweite Körper 27 einmal abgenommen werden. Wie die Fig. 2 zeigt, wird die Kombinationselektrode nach der Erfindung in einer solchen Weise geschützt, daß deren oberer Teil durch die metallische Kappe 33, deren mittlerer Teil durch die Seitenwand 17 und deren unterer Teil durch die Schutzkappe 14 jeweils geschützt werden. Darüber hinaus ist in den Figuren der Zeichnung mit 37 ein Stiftgehäuse bzw. ein Stiftaufnahme- bzw. -halterungsteil bezeichnet, während 38, 39, 40 und 41 O-Ringe sind.

Aus der obigen Beschreibung läßt sich ersehen, daß im Falle eines Austausch der Glasmembran 8, welche unter den ver-

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schiedensten Komponententeilen der Kombinations-Elektrode der wichtigste Teil ist und welche so zart ist, daß sie leicht zerstört bzw. beschädigt werden kann, sofern dieser Austausch notwendig wird, letzterer leicht dadurch ausgeführt werden kann, daß man die Glaselektrode 5 nach einer einfachen vorhergehenden Behandlung, wie es das Abnehmen der Schutzkappe und der Dichtung bzw. Dichtpackung 13 ist, herausnehmen kann.

Weiterhin sind die Teile oder Materialien, die bei jedem Austausch als Abfall weggeworfen werden, so geringfügig, daß infolgedessen die Kombinations-Elektrode der Erfindung ökonomisch ist, weil die Glaselektrode 5 so in dem Körper aufgebaut ist, daß sie eine kleinstmögliche Anzahl notwendiger Teile als Glaselektrode umfaßt, wie die mit dem herausragenden Leitungs- bzw. Kontaktstift 6 versehene Kappe 7, die Glasmembran 8, den internen Leitungsdraht 9» die interne Elektrode 10 und die interne Lösung 11 etc. Darüber hinaus kann, da die Kombinations-Elektrode der Erfindung durch die metallische Kappe 33 am oberen Ende durch die starke bzw. stabile Seitenwand 17 im mittleren Teil und durch die Schutzkappe 14 im unteren Teil geschützt ist, diese Elektrode nicht durch einen einfachen Zusammenstoß mit einem anderen Körper beschädigt bzw. zerstört werden, und außerdem kann der Körper der Kombinations-Elektrode nach der Erfindung als Ganzes bzw. insgesamt eine gut aussehende und klare sowie vorteilhafte Form haben, beispielsweise eine stabartige Form, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, da die Glaselektrode in das Innere des zentralen Körpers 1 eingefügt und die Bezugselektrode 18 an der Außenseite des zentralen Körpers 1 angebracht wird, und dieses erbringt eine leichte Handhabbarkeit beim Gebrauch und bei der Aufbewahrung der Kombinations-Elektrode.

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Claims

Patentansprüche

1.) Kombinations-Elektrode für die pH-Messung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper von einem mittigen Körper (1); einer an der Außenseite des letzteren angebrachten Bezugselektrode (24), die eine Seitenwand (17) aufweist, welche aus einem festen bzw. stabilen porösen Material hergestellt ist; und einer metallischen Kappe (33) gebildet wird bzw. diese Teile aufweist; wobei ein mit einem Detektor verbundener bzw. zu verbindender Kontaktstift (2) im Inneren des mittigen Körpers vorgesehen ist, und wobei ferner eine Glaselektrode (5), die eine Kappe (7) mit einem hervortretenden Leitungsstift (6), eine Glasmembran (8), einen inneren Leitungsdraht (9), eine innere Elektrode (10) und eine innere Lösung (11) aufweist, in das Innere des mittigen Körpers von dessen unterem Ende her eingefügt bzw. gesetzt ist, so daß sie leicht eingefügt bzw. -gesetzt und leicht herausgenommen werden kann und der Leitungsstift (6) innig mit dem Kontaktstift (2) in Kontakt gebracht wird, wobei außerdem eine Schutzkappe (14) an der Außenseite der Glaselektrode vorgesehen ist, so, daß sie sie leicht anbringen oder zur Herausnahme freigeben kann und die Außenseite der Kombinations-Elektrode schützt; wobei als Ergebnis insgesamt die Kombinations-Elektrode vollständig durch die außenseitigen Formstücke bzw. Anbringungsteile geschützt ist, nämlich ihr oberer Teil durch die metallische Kappe (33), ihr mittlerer Teil durch die Seitenwand (17) und ihr unterer Teil durch die Schutzkappe (14).

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2. Kombinations-Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (17) aus einem organischen Material, einem anorganischen
Material von keramischem Zustand oder einem mit organischem Material beschichteten anorganischem Material von keramischem Zustand hergestellt ist.

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