DE2951650C2 - Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Chlorgas - Google Patents

Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Chlorgas

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DE2951650C2 DE2951650A DE2951650A DE2951650C2 DE 2951650 C2 DE2951650 C2 DE 2951650C2 DE 2951650 A DE2951650 A DE 2951650A DE 2951650 A DE2951650 A DE 2951650A DE 2951650 C2 DE2951650 C2 DE 2951650C2
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    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
    • G01N27/4045—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische z.eiie zum Nachweis von Chlorgas, wie sie Im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben Ist.
Wegen der Bestimmungen zur Reinhaltung von Luft, Wasser und Arbeitsplatz Ist der Nachweis und die quantitative Bestimmung von gasförmigen Komponenten in der Umgebung wichtig geworden. Es sind eine Anzahl von Vorrichtungen hergestellt worden, mit denen man gasförmige Komponenten nachweisen kann, wobei ein Vorrichtungstyp nach elektrochemischen Prinzipien arbeitet. Viele elektrochemische Verfahren zum Nachweis gasförmiger Komponenten sind bekannt. In diesem Zusammenhang wird verwiesen auf folgende Literaturstelle: Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering, Band 10 (J. Wiley & Sons, 1976).
Bei elektrochemischen Nachweissystemen ist besonders wichtig, daß diese mit hoher Genauigkeit, guter Reproduzierbarkeit und hoher Empfindlichkeit das zu bestimmende Gas nachweisen und daß durch andere Gaskomponenten in der Umgebung wehig Störungen auftreten. Im Falle von Schwellgrenzwerten ist besonders auch eine schneite Ansprechzelt wesentlich. Im Augenblick arbeiten die meisten elektrochemischen Nachweissysteme mit einem wäßrigen Elektrolyten (US-PS 37 76 832 und 39 92 967). Die am meisten verwendete wäßrige Elektrolytlösung verwendet eine Lösung von Schwefelsäure, da ein solches System gegenüber Kohlendioxid besonders unempfindlich ist, welches In Gasmischungen häufig vorhanden ist Unglücklicherweise ist die Verwendung von wäßrigen Elektrolyten durch das elektrische Potential begrenzt, bei weichem Wasser sich zersetzt, sowie durch den hohen Dampfdruck von Wasser. Wäßrige Elektrolyten haben ferner eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante und können daher ncrmalerweise mehr Gas lösen. Diese hohen Lösungsraten führen ebenfalls zu Meßverzerrungen.
Es sind verschiedene Versuche gemacht worden, um elektrochemische Zellen zu konstruieren, mit denen man Chlor nachweisen und quantitativ bestimmen kann.
Jedoch lösen sich alle diese selektiv auf Chlor reagierenden Elektroden in dem Elektrolyten, sobald Chlor anwesend Ist. Bisher ist keine einzige kontinuierlich arbeitende, einen wäßrigen Elektrolyten verwendend? elektrochemische Zelle entwickelt worden, bei welcher die Nachweiselektrode nicht zerstört worden ist
Bei einem bekannten elektrochemischen Gasdetektor wird zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ein fester, organischer Elektrolyt verwendet, und zwar in Form eines wasserfreien organischen Gels (DE-AS 24 36 261).
Um dies zu erreichen, wird dabei vorgeschlagen, das Gel durch Einwirkung eines wasserfreien organischen Lösungsmittels auf e.n synthetisches Polymer herzustellen. Durch die Verwendung eines solchen Festelektrolyten ergeben sich jedoch andererseits gewisse Schwierlgkelten, die bei Verwendung eines Flüssigelektrolyten nicht auftreten, beispielsweise ist der Kontakt mit den Elektroden bei einem Flüssigelektrolyten immer gewährleistet, bei Verwendung eines Feststoffelektrolyten können hier Schwierigkelten auftreten.
Es Ist weiterhin auch bekannt, als Arbeitselektroden Gold- oder Platinelektroden zu verwenden (DE-AS 24 35 813, US-PS 41 29 479). Auch bei diesen Systemen wird jedoch in der üblichen Welse mit einem wäßrigen Elektrolyten gearbeitst, der for den ! iachweis von Chlor ungeeignet ist.
Der vorliegenden Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrochemische Zelle zum Nachwels von Chlor vorzuschlagen. In welcher ein im wesentlichen nichiwäßriger, organischer Eiektroiyi verwendet wird.
Diese Aufgabe wird bei einer elektrochemischen Zelle der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Diese elektrochemische Zelle liefert genaue Anzeigeso werte bis zu einer Chlorkonzentration von 1 zu ! Million, sie zeigt eine sehr schnelle Ansprechzelt (weniger als 60 Sekunden) und hat eine verlängerte Lebensdauer (mehr als 1 Jahr).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also eine eieKirochemiSche Zciic vuigcsumagcn iiiii einem Gihäuse, welches vorzugsweise aus Polyäthylen oder einem anderen Kunststoffmaterlal besteht, das gegenüber dem Elektrolyten und Chlor beständig ist und Chlor nicht absorbiert Die Zelle weist eine Kavität zur Aufnähme eines organischen Elektrolyten auf, die sich Im wesentlichen gleich erstreckt wie das Gehäuse. An einem Ende der Kavität Ist abdichtend eine Arbeitselektrode positioniert, die aus einer Gasdlffusionsmembrän mit einem ersten katalytlschen Element aus Gold besteht, welches auf der der Kavität zugewandten Seite angeordnet und elektrisch mit einer Nachweisschaltung verbunden ist. Die Arbeitselektrode wird vorteilhaft dadurch hergestellt, daß man Goldpuder mit einer Tetrafluoräthy-
lendispersion mischt und diese Mischung auf einen porösen Fluorkohlenstoff (Zitex®) aufbringt, welcher als Membranmaterial wirkt. Membran und Elektrode werden getrocknet und gesintert, so daß man eine gute Verbindung erhält.
Eine Gegenelektrode ist abdichtend am anderen Ende der Kavität positioniert. Die Gegenelektrode umfaßt eine Gasdiffuslonsmernbran mit einem zweiten katalytischen Element, welches vorzugsweise aus Gold oder Platinschwarz besteht, welches der Kavität zugewandt "nd mit einer elektrischen Leitung verbunden ist Vorzugsweise umfaßt die Gegenelektrode eine Lufueferen7<--ktrode, die ebenfalls mit einer elektrischen Leitung ve..,—.den ist. Zweck dieser Referenzeiektrode ist es üe rvrbeltselektrode auf dem gewünschten Pc-ii—.tiai zi ' ü.ien. Die Gegen- und die Referenzelektroden -''-«■ typischerweise Elektroden m?t Platinschwarz, weir'.^i -nittels Teflon® gebunden ist. Eine solche n.-^-sion wird auf eine Zitex®-Membran aufgebracht, getrocknet und gesintert, und zwar in der gleichen Welse wie die Aiteitselektrods.
Es können erste und zweite Endplatten vorgesehen sein, die abdichtend an den Enden des Gehäuses angebracht sind. Die erste Endplatte ist von der Arbeitselektrode im Abstand angeordnet, so daß sich neben dieser Elektrode eine Kammer ausbildet. Es ist ein Gaseinlaß für das zu analysierende Gas vorgesehen, durch welchen das Gas der Membran der Arbeitseiektrode zugeführt wird. Beide Platten werden mit Hilfe von Bolzen befestigt, die vorteilhafterweise durch das Gehäuse und beide Endplatten hindurchragen und aus demselben Material bestehen. Bei Anwendungsformen, in denen Endplatten nicht gewünscht werden, beispielsweise bei kleinen tragbaren Einheiten, können die Membranen unmitteibar der Atmosphäre ausgesetzt werden; sie bilden dann die Endwände der Zelle.
In der Kavität befindet sich erfindungsgemäß ein Elektrolyt, der aus einem organischen Lösungsmittel besteht, in weichem Lihiumperchlorat gelöst wird. Das Lösungsmittel besteht aus y-ButyroIacton und/oder Propylencarbonat. Vorzugsweise ist Lithiumperchlorat in Propylencarbonat gelöst, welches leicht hydrophil ist und in der Lösung etwa 1% Wasser enthält. Es sind auch andere anorganische Salze verwendbar, die '.or.isc'.it Leitfähigkeit hervorrufen und in dem organischen Lösungsmittel löslich sind die jeJoch bei der Betriebsspannung nicht mit den Elektroden oder dem Lösungsmittel reagieren.
Be! einem bevorzugten AusfOhrungsbeispiel der Erfindung weist die Zelle eine dritte (Referenz)-EIektrode auf, die nützlich äst, urn die Potent'aldifferenz zwischen Reierenzelektrode und Arbeitselektrode zwischen +500 und -700 mV aufrechtzuerhalten. Zur Erzielung bester Ergebnisse hat es sich herausgestellt, daß diese Potentialdifferenz zwischen +400 und -500 mV liegen sollte, und vor-
. · . . Ι.ΙΛ .. ι 1 Cn ti «I j-_
£Ug3WGI3G £Wiat,IICI! — IW UIlU — IJVIII* gbgbltUUVt VIW Platln-Luftetektrode.
Die Spannungsdifferenz kann In dem brauchbaren Bereich zwischen +400 und -500 mV auf zwei Welsen gehalten v/erden. Im ersten Fall erfolgt dies durch eine Spannungsstabilisierrngsschaltung, welche elektronisch eine feste Potentialdifferenz zwischen der Arbeltselektrode und der Referenzelektrode aufrechterhält. Eine andere Vorgehensweise Ist möglich, wenn das Potential der Referenzelektrode selbst im Bereich von +400 bis -500 mV Hegt. In dlessm Fall wird das Potential der Arbeitselektrode auf dasselbe Potential wie das der Referenzelektrode gesetzt, und der Strom wird gemessen, der dazu notwendig Ist. Im Bereich zwischen -100 und -150 mV muß die Arbeitsuektrode nicht spannungssta-
bilisiert wenien. Diese Differenz wird von der GoId-Arbeltselektrode und der Platin-Luft-Elektrode (Referenzelektrode) selbst erzeugt; d. h., daß die Schaltung elektrochemisch spannungsstabilisiert wird.
Die erfindungsgemäße Zelle liefert im Bereich zwischen 0 und 6 ppm Chlor eine im wesentlichen lineare Anzeige, wobei die Ansprechzeit auf Chlorgas etwa zwischen 30 und 60 Sekunden Hegt. Typischerweise liefern die Zellen der vorliegenden Erfindung ein Ausgangssignal von 5 bis 8 μΑ/ppm.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrochemischen Zelle gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Gegen- und eine Referenzelektrode, die an einer Zitex-Membran angeordnet sind und
Fi g. 4 einen Schaltplan zum Nachwer ind zum Messen des Chlors innerhalb der Zelle der vorliegenden Erfindung.
Die nachfolgende Beschreibung erläutert das beste im
Augenblick zur Verfügung stehende Ausführungsbeispiel einer elektrochemischen Zelle zum Nachweis von Chlor.
In Fig. 1 ist eine elektrochemische Zelle 10 mit einem Gehäuse 11 dargestellt, in welchem sich eine im wesentlichen über denselben Bereich erstreckende Kavität 12 befindet. Das Gehäuse 11 weist Öffnungen 13 zur Aufnähme von Montagebolzen 19 auf und besteht vorzugsweise aus einem festen Polyäthylenblock, in welchem die Kavität 12 einfach durch Durchbohrung des Blockes eing^formt ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die spezielle Form und Anordnung des Gehäuses oder Form and Anordnung der Elektroden geändert werden können, um das Gerät entsprechend der endgültigen Einbauidgf, in welche die elektrochemische Zelle gebracht werden soll, anzupassen.
Dl1? Zelle 10 weist weiterhin eine Arbeitseiektrode 14 und Gegen-ZReferenzelektroden 16 auf, die weiter unten ausführlicher beschrieben werden. Die Elektroden 14 und
16 sind an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses II durch Endplstten 17 und 13 abgedichtet. Ore Endplatten
17 und 18 sind am Gehäuse 1Ϊ mittels der Niontageboizen <5 19 befestigt, die durch die Öffnungen 13 im Gehäuse U und durch entsprechende Öffnungen 21 in den Elektroden 16 und 14 hindurchragen. Die Endplatte 17 ha! eine Ausnehmung 22, die einen genügend großen Bereich bildet, in welchem Gas in die Membran der Arbeitselektrade diffundieren kanu Ein genügend großer Bereich läßt sich auch dadurch erreichen, daß man eine (In der Zeichnung nicht dargestellt«;) Ringdichtung verwendet, beispielsweise einen O-Ring, wobei diese Dichtung vor-7iinctu0jc» 7u/ic^hpn dip l-'nHnlattp und nip ArhpitQplpli- trade gebracht wird. Bei der Referenz-Luftelektrode hat es sich nicht als notwendig herausgestellt, eine entsprechende Ausnehmu-g vorzusehen, da genügend Luft durch die am Rand des Gehäuses 11 und der Endplatte
18 exponierte Membran hfndurchtrftt.
Die Endplatte 17 weist ferner einen Gaseinlaß 24 auf, der bei typischen Nachweisinstrumenten mit einer Vorrichtung verbunden ist, die Umgebungsluft oder atmosphärische Luft In genau eingestellter Menge und Geschwindigkeit In die Zf-IIe pumpt. Die atmosphärische Luft tritt in die durch die Ausnehmung 22 gebildete Kammer ein, tritt durch diese und die Arbeltselektrade 14 hindurch und diffundiert durch den Membranteil der Elektrode 14 in den In der Kavität 12 enthaltenen Elek-
15
25
trolyten. Wie bereits erwähnt, diffundiert genügend Luft durch die Zftex®-Mernbran, um den Gegen-Referenz-Efektroden 16 Sauerstoff zuzuführen, die Im bevorzugten Ausführungsbeispiel als Luftelektroden ausgebildet sind.
Die In den Flg. 2 und 3 dargestellten Arbeitselektroden 14 umfassen eine Zltex®- oder Gortex®-Membran 26, also eine Membran aus einen porösen Fluorkohleristoff. Es können auch andere Membranmälerlallen verwendet werden. Diese anderen Materialien sollten vortdfhhfterweise Eigenschaften haben, die denen von Zltex® ähnlich sind. d. h.. sie sollten vom Elektrolyten nicht benetzt werden, eine große Zahl von kleinen Poren haben (beispielsweise 50% Porosität), sie seilten weiterhin dünn genug sein, um eine Begrenzung der Gaskonzentration zu vermeiden, und sie sollten schließlich weder mit dem Gas noch mit dem Lösungsmittel reagieren. Insbesondere muß dieses Material die Diffusion des gewünschten Gases ermöglichen, ohne daß der Elektrolyt hindurchlreip.n kann Vorzugsweise hat die Membran 26 grundsätzlich dieselbe Form wie das Gehäuse 11 und weist Öffnungen 21 auf. die ebenso wie die Öffnungen 13 die Montagebolzen 19 aufnehmen. Die Arbeltselektrode 14 umfaßt ferner einen Katalysatorbereich 27. dessen Form und Anordnung im wesentlichen dieselbe Ist wie die der Kavität 12. Dieser Bereich besteht vorzugsweise aus einem Gebiet mit einer Bedeckung mit hochreinem Goldpuder (3.94 cm2) (z. B. 4> mg) ( 4 mVgm) und einer Tetrafluoräthylen (Teflon®)-Dispersion (z. B. 30% Teflon^1 /70^. Wasserlösur.g). weiche an die Membran 26 χ angesfntert sind. Bei der Herstellung der Elektroden Ist es vorteilhaft, die Dispersion dem Goldpuder zuzugeben, welches bereits auf die Membran aufgebracht worden ist. Der Katalysatorbereich 27 umfaßt ferner eine Fahne 28. an welcher ein Leitungsdraht 31 elektrisch leitend befestigt ist (Fig. 1».
Die Gegen-Referenz-Elektrode 16 umfaßt eine Membran 32 aus Zitex® oder Gortex® und einen katalytischer) Bereich. Im Fall einer Zwefelektrodenzelle wird der kata!"tische Bereich der Elektrodenstruktur in ähnll· 4σ eher Weise wie bei der Arbeitselektrode hergestellt, jedoch wird man vorzugsweise statt Gold Platinschwan verwenden Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Ist jedoch der katalytische Bereich in einen ersten Teilbereich 33 und einen zweiten Teilbereich 34 aufgeteilt. Der erste Teilbereich 33 bildet die Gegenelektrode und hat eine Fläche von ?iwa 7.75 cmJ. der zweite Teilbereich 34 bildet die Referenzelektrode und hat ebenfalls eine Fläche von 7.75 cm*' Jedem Teilbereich ist eine Fahne 36 bzw 37 zugeordnet, die mit Leitungsdrähten 38 bzw. 39 verbunden sind Beide Teilbereiche des katalytischen Bereiches bestehen im wesentlichen aus mit Teflon® gebundenem Platinschwarz (z.B. jeweils 35 mg), welches an die Membran 32 angesirttett Ist.
Die Elektrolytlösung umfaßt vorzugsweise entweder Propylencarbonat oder 7-Butyrolacton. in welchem Lithiumperchlorai oder ein anderer geeigneter Elektrolyt gelöst ist. Lithtumperchlorat Hegt in einer Menge von I0~5-molar bis zur Sättigung und vorzugsweise zwischen 0.1 und 1,0 molar vor.
Die elektrische Schaltung zur Umwandlung des Ausgangssignals der Zelle muß im Fall einer Zwelelektrodenzelle lediglich ein Voltmeter und parallel geschaltete Widerstände umfassen, wie dies an sich bekannt Ist. Bei einer Dreielektrodenzelle jedoch Ist es wünschenswert, die Zelle für den optimalen Betrieb zn stabilisieren. Nachdem die Zellen der vorliegenden Erfindung bei der Bestimmung von Chlor aufgrund von Temperaturschwankungen eine Abweichung von typischerweise weniger als 4% zeigen, 1st eine Temperaturkompensatlonsschaltung für den Überbrückutigsstronv nicht notwendig. Jedoch Ist es vorteilhaft, eine Temperaturkompensation für den Nullstrom vorzuschlagen, wie dies Im Schaltplan der FIg.4 dargestellt Ist, Bei einer Drelelektrodenzelle zeigt FIg. 4 einen Scha!(plan einer Schaltung, die vortellhäfterwelse zur Umwandlung der Signale der erfindungsgemäßen Zelle In Konzentrationswerte von Chlor (ppm) Verwendung findet.
In einem bevorzugten AusfQhrungsbeispIel sind die Werte der Widerstände In FIg. 4 wie folgt gewählt:
Spannungsstabilisierung: Operationsverstärker FaIrchdd 747A, R1 = IOKu. R2= 1,3 K il, Rj = 750 il und R4=IOOU
Operationsverstärker II und Schaltung: RCA 3160, R5 = 8,06 K i2 und C, = 35 μί bei 6 Volt.
Kalibrierung: R4= 10 K i2 und R7 * 5 KS2
Nullstromjustlerkrels: Falrchlld 747 B, R, = 13,3Ki2, R, = 5Ki2
Thermistor: 30 Ki2 bei 25° C
Operationsverstärker IV und Schaltung: RCA 3160 il,
R*> C V ί"\ Ό _ IfI Vtfl
Überbrückungsstrom-Justlerung: Ri2 = 499 K ί2,
R ι = 5 Kf 2
MeDverstärker: R14 = 100 K£2, Ri5 = 200 Κί2
Tabelle I zeigt die Wirkung anderer Gase auf die erflndungsger/täße Zelle. Wie man erkennt, Ist das einzige positive Störgas NO2 und das einzige negative Störgas H3S. Jedoch sind deren Effekte iuf die Genauigkeit der Zelle beim Nachwels von Chlor und bei der Chlorgehaltbestimmung zu vernachlässigen.
Tabelle I
Störungsdaten
Gas ppm Über- Null ΔμΑ Δμ\
brük- ppm
kungs-
strorn
CI2 4,5 21,6 - 32,0 -1,0 - 31,0 -6,9
CO 55 =100% - 0,8 -1,0 + 0,2 +0,004
SO2 8 =100% - 0,1 -0,9 + 0,8 +0,10
NH3 53 991 0,0 -1,21 + 1,2 +0,023
NO2 94 20,0% -170 -1,2 -168,8 -1,80
NO 51 10 - 12 -U - 10,5 -0,21
HCN 14 2,8 - 1,2 -u 0,0 0,0
VC*) 5 2,8 - 1,1 -U + 0,1 +0,02
CH4 2,02% - ια -1,4 + 0,2 0,0
ETO«? 0,962% - 2,0 -2,0 0,0 0,0
C2H4 - 2,0 -2,0 0,0 0,0
N2 = - 1,8 -1,7 - 0,1 0,0
O2 = - U -2,0 + 0,5 0,0
H2 - 2,1 -iß - 0,2 0,0
CO2 - 2,7 -2,7 0,0 0,0
H2 + 35 -2,2 + 37 +3,7
CI2 - 19,2 0,0 - 19,2 -6,7
Cl2 — 18,9 -1,0 - 17,9 -6,3
(+ Luft halb mit H2O gesättigt)
*} Vinylchlorid
**) Äthylenoxid
In den unten angegebenen Tabellen II und III Ist die Linearität und die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen elektrochemischen Zelle dargestellt. Dless Versuche wurden In Zellen durchgeführt, die für die Dauerbestimmung von CIj bestimmt waren. Die Durchflußrats entsprach den Diffusionsbedingungen. Die normalen Flußraten liegen zwischen 750 und 800 ccm/mln, wobei sich bessere Ansprechzeiten und leicht gesteigerte Ausgangssignale ergeben.
Tabelle II
Ci2 Gas : = ungefähr 3,5 ppm
Fiußrate : 200 ccm/min
to
ppm Cl2 Zeile # μΑ Ansprechzeil
SCI2IV ppm auf 90% Sek.
Ausgang μΑ
,35
,70
1,05
1,40
1,75
2,10
2,45
2,80
3,15
3,50
• 0,1
• 2,4
• 4,1 ■ 6,7
9,0 Π.2 13,3 15,4 17,5 20,3 23,1
-6 -6 - 6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -7
15
20
360* 30 12 12
5 10 10 10 10
* Erster Durchlauf
# Ansprechzeit zwischen aufeinanderfolgenden Konzentrationen bei Absinken um 90% durchschnittlich 15 bis 20 Sek.
Tabelle III
Ch Gas: 4 ppm
Flußrate: 200 ccm/min
ppm CI2
Zelle
S Cl2 VIIi
Ausgang
μΑ
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
2,4
2,8
3,2
3,6
4,0
- 1,6
-2,8
- 4,6
- 6,6
- 8,2
- 9,5
-11,3
-12,7
-14,8
-17,0
25 μΑ ppm
-4 -4 —4 —4 -4 -4 -4 -4 -4 -4
Bei Temperaturuntersuchungen der vorliegenden Zelle wurde der Verstärkerausgang gemessen. Tabelle IV zeigt die prozentuale Abweichung:
30
35
Tabelle IV 7,5° 15° 25° 40°
Zelle 0° 2,5%
1,5%		 3,7%
1,5%		 0
0		 0
3%
23
18		 3,6%
0
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Chlorgas mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, gasdurchlässigen Elektroden (Arbeits- und Gegenelektrode), auf denen eine Kaulysatorsubstanz aufgebracht ist, mit einem zwischen den Elektroden befindlichen Elektrolyten, der mit den beiden Elektroden in Kontakt steht und ein Lösungsmittel und ein darin gelöstes anorganisches Salz enthält, wobei das Lösungsmittel Propylencarbonat und/oder y-Butyrolacton ist, mit einer Vorrichtung zur Aufnahme der Elektroden und des Elektrolyten und mit einer Einrichtung zum Aufrechterhalten einer Potentialdifferenz der ersten gegenüber der zweiten Elektrode in einer Höhe zwischen +500 und -700 mV, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt aus dem Lösungsmittel und Lithiumperchlorat in einer Menge zwischen 10"' molar und Sättigung besteht und daß die Katalysatorsubstanz der ersten Elektrode (14) Im wesentlichen Gold und die der zweiten Elektrode (16) im wesentlichen Gold oder Platinschwarz ist
2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Lithiumperchlorats 0,1 bis 1,0 molar ist.
3. Elektrochemische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (16) zwei Katalysatorbereiche (33,34) auf'-eist, nämlich einen Gegenelektrodenbereich (33) und einen Referenzelektrodenbereich (34).
4. Elektrochemische Zelle "ach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß baide Katalysatorbereiche (33, 34) der zweiten Elektrode (16) entweder aus Gold oder aus Platinschwarz bestellen.
5. Elektrochemische Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorbereiche (27; 33, 34) mit einer elektrischen ".uleliung (31; 38, 39) verbunden sind.
DE2951650A 1978-12-26 1979-12-21 Elektrochemische Zelle zum Nachweis von Chlorgas Expired DE2951650C2 (de)

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