DE2657570C3 - Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in einem Gasgemisch - Google Patents
Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in einem GasgemischInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Zelle zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in einem
Gasgemisch, enthaltend 3 Elektroden (Arbeits-, Bezugsund Hilfselektrode) in polarographischer Anordnung in
einem organischen, elektrisch leitenden Elektrolyten.
Elektrochemische Zellen zum Nachweis eines Gases in einem Gasgemisch sind besonders wichtig im
Umweltschutzbereich. Mit ihnen soll festgestellt werden, wenn gefährliche Konzentrationen überschritten
werden, und sie müssen daher über einen längeren Zeitraum wartungsfrei und gleichbleibend empfindlich
sein. In der Patentanmeldung P 26 27 271.9 ist eine elektrochemische Zelle beschrieben, bei der die Arbeitsund
Bezugselektrode entweder Silber/Silberjodid- oder Silber/Silberchlorid-Elektroden sind und die Hilfselektrode
aus Silber besieht und der Elektrolyt ein schwach alkalischer organischer Elektrolyt ist. Nachteilig bei der
dort beschriebenen Zelle ist jedoch, daß die Empfindlichkeit der Zelle aufgrund der Passivierung der
Hilfselektrode durch Wasserstoffabscheidung und durch Veränderung der Arbeitselektrode mit der Zeit
abnimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrochemische Zelle zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in einem
Gasgemisch zu entwickeln, bei der sich die Empfindlichkeit zeitlich möglichst wenig ändert
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Arbeits- und Bezugselektrode Silber/Silbersulfid-EIektroden sind
daß der Elektrolyt aus zwei gelartigen Folien besteht, und daß die an die Hilfselektrode angrenzende Folie
einen Depolarisator enthält, im übrigen die Folien aber gleich zusammen gesetzt sind.
ic Bei dieser elektrochemischen Zelle tritt keine Passivierung der Kathode (Hilfselektrode) auf. Die
Verwendung von Silber/Silbersulfid-Elektroden erhöht die Konstanz der Empfindlichkeit, denn bei der bisher
üblichen Verwendung von Silberjodid- oder Silberchlorid-Elektroden
kommt es zu einer allmählichen Teilumwandlung in Silbersulfid.
Nach einer Ausführucgsform ist die Hilfselektrode ein Kupferblech, und sie ist mit einem Elektrolyt
umgeben, der vorteilhafterweise Bleidioxid oder ein anderes, höherwertiges Schwermetalloxid enthält. Der
in statu nascendi gebildete Wasserstoff wird zu Wasser oxidiert, und es kommt zu keiner Passivierung der
Hilfselektrode, was beispielsweise dadurch festgestellt werden kann, daß der Innenwiderstand der Zelle nicht
ansteigt.
Der Elektrolyt besteht aus einem Gemisch von Polyvinylchlorid, Propylencarbonat, Diäthylphthalat
und Kaliumhexafluorophosphat. Er hat eine gelartige Konsistenz, und es tritt auch nach langer Betriebszeit
keine Separation auf. Eine geeignete Mischung besteht beispielsweise aus 16Gew.-°/o Polyvinylchlorid,
28Gew.-% Propylencarbonat, 55Gew.-% Diäthylphthalat und 1 Gew.-% Kaliumhexafluorophosphat.
Die erfindungsgemäße elektrochemische Zelle ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Die erfindungsgemäße elektrochemische Zelle ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Auf dem Boden eines zylindrischen Gefäßes 1 aus Polypropylen liegt die Hilfselektrode aus Kupfer 2. Der
sich unmittelbar darüber befindliche Elektrolyt 3 besteht aus dem oben genannten Gemisch und enthält
zusätzlich ca. 5 Gew.-°/o Bleioxid.
Der Elektrolyt 3 ist eine gelartige Folie mit Weichgummikonsistenz, die an die Kupferhilfselektrode
2 angepreßt wird. Darauf wird eine bleidioxidfreie Elektrolytfolie 4 aufgepreßt. Diese enthält die Silber/Silbersulfid-Bezugselektrode
5 als eingefügte Spirale. Die netzförmige Silber/Silbersulfid-Arbeitseleklrode 6 wird
von oben warm in den Elektrolyt 4 eingedrückt. Die Zelle ist durch eine Glasfritte 7 verschlossen. Zwischen
Fritte 7 und Arbeitselektrode 6 verbleibt ein Gasraum von ca. 1 mm Dicke. Der Gasaustausch erfolgt durch
Diffusion, eine Zwangsgasführung ist nicht erforderlich.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in einem Gasgemisch, enthaltend
3 Elektroden (Arbeits-, Bezugs- und Hilfselektrode) in polarographischer Anordnung in einem
organischem, elektrisch leitenden Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeits- (6) und
Bezugselektrode (5) Silber/Silbersulfid-EIektroden sind, daß der Elektrolyt (3, 4) aus zwei gelartigen
Folien besteht, und daß die an die Hilfselektrode (2) angrenzende Folie (3) einen Depolarisator enthält,
im übrigen die Folien (3 und 4) aber gleich zusammengesetzt sind.
2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt (3,4) aus
10 bis 20Gew.-% Polyvinylchlorid, 20 bis 30Gew.-% Propylencarbonat, 20 bis 30Gew.-%
Diäthylphthalat und ca. 1 Gew.-% Kaliumhexafluorphosphat besteht.
3. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Hilfselektrode
(2) angrenzende Folie (3) zusätzlich 2 bis 10 Gew.-% Bleidioxid enthält.
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