DE3123653A1 - Verbesserter elektrischer kontakt zwischen elektrolyt der bezugselektroden und messloesung - Google Patents

Description

• Verbesserterelektrischer Kontakt zwischen Elektrolyt der Bezugselektroden und Messlösung In den letzten Jahren hat die Potentiometrie einen bemerkenswerten Aufschwung erlebt und aus diesem Sachgebiet sind Hunderte von wissenschaftlichen Arbeiten veröffentlicht worden. Sie ;beschreiben pH-Messungen mit Ultramikroelektroden und die Entwicklung von neuartigen ionensensitiven Elektroden sowie deren Anwendung in der Analytik.
• Neben diesen Entwicklungen der Messelektrode führte die Bezugselektrode ein eher bescheidenes Dasein. Die Genauigkeit einer potentiometrischen Messung ist oft durch die Bezugselektrode gegeben. Eine ideale Beugselektrode sollte u.a.
• - keine Temperaturhysterese und geringen Temperaturkoeffizienten sowie - eine stabile Spannung aufweisen.
• Probleme mit Bezugeelektroden entstehen hauptsächlich durch Probleme mit Diaphragmen. Das Diaphragma, ein eingeschmolzener kleiner Keramikstift, stellt die elektrische Verbindung zwischen Bezugselektroden-Elektrolyt und der zu messenden Flüssigkeit her.
• Das Diaphragma muß folgenden Anforderungen genügen: - Es soll chemisch inert sein - Es soll einen kleinen Durchfluß von Elektrolyt bei kleinem elektrischen Widerstand gewährleisten - Es soll keine Ionenaustauscher-Eigenschaften aufweisen.
• Mikroporöse Keramik- oder Kunststoffdiaphragmen lösen die Problematik der Diaphragmen nicht vollständig. Bei blättrig verschmutzten Messmedien verlieren sie leicht den leitenden Kontakt. Gleiches ist der Fall, wenn die Messlösung Eiweiß oder Komponenten enthält, welche mit dem Bezugselektrolyt reagieren. Um ein auskristallisieren des Elektrolyt in den Mikroporen zu vermeiden, müssen alle Arten von Bezugselektroden in der gleichen Elektrolytlösung gelagert werden. Man hat versucht, die Nachteile der mikroporösen Keramikdiaphragmen zu beseitigen, z.B. durch Verwendung von Gel-Elektrolyt und verschiedenen Konstruktionsarten der Diaphragmen.
• Sämtliche Probleme mit Bezugselektroden stehen direkt oder indirekt mit der Diffusionsspannung im Zusammenhang. Aufgrund der verschiedenen Wanderungsgeschwinligkeiten der Ionen entsteht beim Ubergang zweier Lösungen unterschiedlicher Konzentration und Zusammensetzungen9 immer eine Diffusions spannung. Bei jeder Messkette mit einem Diaphragma, ist die Diffusionsspannung ein Bestandteil der Kettenspannung. Streng genommen können z.B. pH-Werte nur verglichen werden, wenn die Diffusionsspannungen in allen Lösungen identisch sinde Dies ist selten der Fall. Versuche, die porösen Diaphragmen durch verdrehte Platin drähte zu ersetzen, haben keinen bemerkenswerten Erfolg gebracht. Eine Einstab-Messkette dieser Art zeigt erhebliche pH-Messfehler in Anwesenheit von oxy dierenden Substanzen.
• In vorliegender Erfindung ist ein fast idealer elektrischer Kontakt zwischen Elektrolyt der Bezugselektrode und Messlösung zu Grunde gelegt und zwar, durch die Verwendung von Diaphragmen welche nicht porös sind oder metallischen Charakter haben, aber elektrisch leitende Substanzen sind, wie z.B. Graphit und Eohle.
• Der Aufbau einer pH-Messkette ist in Abb. 1 gezeigt.
• C - ist die Glaselektrode. B - ist die Bezugselektrode welche aus Ag/AgCl i 3 M KC1 besteht. Der elektrische Kontakt zwischem dem Elektrolyt und der Messlösung, bez. E, geschieht durch einen Graphitstift, bez. A, welcher fest am unteren Teil der Bezugselektrode angeschlossen ist und zwar, durch ein Verbindungsstück, bez. D, Das Verbindungsstück kann z.B. aus einem Silikonschlauch bestehen.
• Abb. 2 zeigt den Aufbau einer pH-Einstab-Messkette.
• C - ist die Glaselektrode. B - ist die Bezugselektrode welche aus Ag/AgOl in KCl-Gel besteht. Der elektrische Kontakt zwischem dem Gel-Elektrolyt und der Messlösung, bz. E, geschieht durch einen Graphitstift, bez0 A, welcher fest am unteren Teil der Bezugselektrode angeschlossen ist und zwar, durch ein Verbondungsstück, bez.D und Fo Das Verbindungsstück kann z.B. aus Polyäthylen bestehen.
• Es ist leicht zu entnehmen, daß das Graphit fast alle Nachteile der porösen Diaphragmen ausschaltet. Außerdem kann man die Elektroden trocken aufbewahren. Die Ansprechzeiten von Elektroden mit Graphitstiften als Diaphragma sind erheblich kürzer und die Lebensdauer sehr lange. Oxydierende Substanzen haben keinen Einfluss auf die Messwerte.

Claims (1)

1. PATENTÄNSPRÜCHE 1. Verbesserter elektrischer Kontakt zwischen dem Elektrolyt der Bezugselektrode und Messlösung, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus nicht-porösen, nicht metallischem Material bestehende Stift/Scheibe so eingebracht wird, daß es als das poröse Diaphragma in der gewöhnlichen 3ezugselektrode/essketten dient.

   2e Verbesserter elektrischer Kontakt zwischem dem Elektrolyt der Bezugselektrode und Messlösung nach Anspruch le, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht poröse, nicht metallische Stift/Scheibe aus Graphit, Kohle oder einer nicht metallischen Ralbleitersubstanz besteht 0