DE326733C

DE326733C - Electrode arrangement for gas voltameter

Info

Publication number: DE326733C
Application number: DE1915326733D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1915-12-29
Filing date: 1915-12-29
Publication date: 1920-10-01

Description

Elektrodenanordnung für Gasvöltameter. Bei Wasserstoffvoltametern besteht der Übelstand, daß ein Teil des an einer Elektrode ausgeschiedenen Wasserstoffes nicht in Gasform zum Vorschein kommt, sondern sich in dem Elektrolyten löst. Das hat zur Folge, daß nicht die ganze der durchs Voltameter gegangenen Elektrizitätsmenge entsprechende Wasserstoffmenge in den Meßraüm des Gerätes eintritt; hierdurch ergeben sich unter Umständen Meßfehler, im besonderen bei stark veränderlicher Stromstärke im Voltameter.Electrode arrangement for gas flow meters. With hydrogen voltammeters there is the disadvantage that part of the hydrogen released at an electrode does not appear in gaseous form, but dissolves in the electrolyte. That As a result, not all of the amount of electricity that has passed through the voltameter corresponding amount of hydrogen enters the measuring chamber of the device; resulting from this measurement errors may arise, in particular when the current strength varies greatly in voltameter.

Die Erfindung bezweckt, die Gefahr solcher Meßfehler zu verringern. Sie macht dabei von, der bekannten Erscheinung Gebrauch, daß der im Elektrolyt gelöste Wasserstoff durch an den- Elektrolyten grenzenden gagförmigen Wasserstoff aus dem Elektrolyten herausgeholt wird. »Der im Elektrolyten gelöste Wasserstoff findet sich häuptsächlich in der Gegend der Elektrodenoberfläche.The invention aims to reduce the risk of such measurement errors. It makes use of the well-known phenomenon that the dissolved in the electrolyte Hydrogen by gag-shaped hydrogen from the electrolyte bordering on the electrolyte Electrolyte is taken out. “Finds the hydrogen dissolved in the electrolyte mainly in the area of the electrode surface.

Um ihn von dort zu entnehmen und zu sammeln, -sind bei bekannten Voltametern Einrichtungen verwendet worden, die das Bestehen eines Gasraumes in der Nachbarschaft der Elektrode unter dem Elektrolytspiegel ermöglichen, wobei diese Gasräume auch als Zwischenstationen auf dem Wege dienen, der das ausgeschiedene Gas von der Elektrode zu dem Meßraum des Voltameters, zurückzulegen hat. . .In order to take it from there and collect it, -are with known voltimeters Facilities have been used, the existence of a gas room in the neighborhood allow the electrode under the electrolyte level, these gas spaces also serve as intermediate stations on the way of the excreted gas from the electrode to the measuring room of the voltameter. . .

Im Gegensatz zu diesen bekannten Einrichtuirgen, bei denen die Gasräume die Elektroden berühren, werden nach der Erfindung Einrichtungen verwendet, die nur bis in die Nähe der Elektrodenaberfläche reichende Gasräume sich bilden lassen. Dadurch wird ein Mangel der bekannten Einrichtung vermieden, nämlich die Änderung der vom Elektrolyt berührten Elektrodenoberfläche und mit ihr die Änderung des elektrischen Widerstandes des Voltameters infolge veränderlicher Füllung der Gasräume.In contrast to these known Einrichtuirgen, in which the gas spaces the electrodes touch, devices are used according to the invention that only gas spaces reaching up to the vicinity of the electrode surface can be formed. This avoids a defect in the known device, namely the change the electrode surface in contact with the electrolyte and with it the change in the electrical Resistance of the voltameter due to variable filling of the gas spaces.

Die Erfindung wird in der Zeichnung in schematischer Weise durch- die Fig. r bis d. veranschaulicht. Die übrigen Figuren zeigen praktisch mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung mit konstruktiven Einzelheiten..The invention is shown schematically in the drawing. Figures r to d. illustrated. The remaining figures show practically possible ones Embodiments of the invention with structural details ..

Die schematischen Fig. i bis q: stellen einer Ausschnitt des Raumes an der Elektroden, oberfläche dar, mit einem Stück der Elekr trode E und einem Teil des ElektrolytkQrpers. P. Die Figuren zeigen verschiedene Formen von den erfindungsgemäß artgeordneten Gasbehältern B, die in irgendeiner Weise gegen die Elektrode E festgestellt zu denken sind. In Fig. z ist der Gasbehälter ein Schälchen, das imstande ist, eine Wasserstoffblase H gegen ihren Auftrieb unter sich zu halten. In Fig; 2 ist der Behälter von ähnlicher Gestalt und Anordnung wie in Fig. r, nur ist seine Wand nicht zusammenhängend, sondern sie ist aus Stäbchen b zwischen Endplatten b,_ gitterförmig zusammengesetzt. Die Begrenzung des Gasraumes wird also in diesem Falle zum Teil durch die Flüssigkeitshäute p zwischen den Stäbchen b gebildet. In Fig. 3 ist der Behälter B in ähnlicher Weise wie in Fig. z aus Stäbchen b und Endplatten b,, aufgebaut. Er hat aber nicht mehr die Gestalt einer Wanne wie in Fig. 2, sondern die Gestalt eines Käfigs. Die Gasraumgrenze wird wieder teilweise durch die Flüssigkeitshäute p zwischen: den Stäbchen b gebildet. In Fig. q. hat der Behälter die Gestalt einer Flasche mit abwärts geneigtem Hals, dessen Öffnung sich in der Nähe der Elektrodenoberfläche befindet.The schematic Fig. I to q: represent a section of the room on the electrode surface, with a piece of the electrode E and a part of the electrolyte body. P. The figures show various forms from those according to the invention species-related gas containers B, which are in some way determined against the electrode E. are to be thought of. In Fig. Z the gas container is a bowl that is capable of a To hold hydrogen bubble H under you against its buoyancy. In Fig; 2 is the Container of similar shape and arrangement as in Fig. R, only its wall is not coherent, but it is made of rods b between end plates b, _ lattice-shaped composed. In this case, the limitation of the gas space becomes part of it formed by the liquid membranes p between the rods b. In Fig. 3 is the Container B is constructed from rods b and end plates b 1 in a manner similar to that in FIG. However, it no longer has the shape of a tub as in FIG. 2, but the shape a cage. the Gas space limit is again partially due to the Liquid membranes p formed between: the rods b. In Fig. Q. the container has the shape of a bottle with a downward sloping neck, the opening of which is in the Near the electrode surface.

Die Wirkungsweise dieser Behälter besteht in allen Fällen darin, daß die- von ihnen zurückgehaltene Menge gasförmigen Wasserstoffes durch. Heranholung von Wasserstoff aus dem umgebenden Elektrolyt bei Stromdurchgang durch das Voltameter stetig wächst und schließlich so groß wird, daß sie von dem Behälter nicht mehr ganz zurückgehalten werden kann und- zum Teil in der Form einer Blase den Behälter verläßt und zum Meßraum des Voltameters aufsteigt. Man erzielt dabei gegenüber anderen bekannten Einrichtungen, die demselben Zweck dienen, den Vorteil, daß das Wachsen der Gasmenge in dem Gasraum und die Abscheidung eines Teiles der angesammelten Gasmenge bei Überfüllung des Gasraumes ohne Veränderung der - Berührungsfläche zwischen denr Elektrolyt und der Elektrode, also ohne Änderung des Voltameterwiderstandes, vor sich gebt. Um dies auf alle Fälle zu gewährleisten und auch gelegentliche Berührungen einer aüs dem Gasbehälter B a`#tzeretenden Gasblase und der Elektrode E möglichst zu vermeiden, kann man die Öffnung oder Öffnungen des Gasbehälters auf der der Elektrodenoberfläche zugewendeten Seite und auf der der Elektrodenoberfläche abgewendeten Seite verschieden gestalten oder anordnen, derart, daß bei Steigerung der Gasmenge im Gasraum Gas zuerst an der von der Elektrodenoberfläche abgewendeten Seite den Gasbehälter verläßt. . Dies wird bei einer Anordnung nach dem Schema der Fig: i und a der Fall sein, wenn man diese schalen- oder wannenförmigen Behälter so anordnet, daß der Rand ihrer Öffnung auf der Seite der Elektrode etwas tiefer liegt wie auf der anderen Seite; bei einer Anordnung nach dem Schema der Fig. 3 dadurch, daß -der Abstand zwischen den Stäbchen b oder wenigstens zwischen zweien- von ihnen auf der der Elektrode abgewendeten Seite des Behälters größer gemacht wird wie auf der anderen Seite. Bei einer Anordnung nach dem Schema der Fig. q. läßt es sich erreichen, durch die gezeichnete Schrägstellung der Behälteröffnung, bei der der Rand dieser Öffnung auf der Seite der Elektrode tiefer liegt wie auf der anderen Seite.The mode of operation of this container is in all cases that the amount of gaseous hydrogen retained by them through. Picking up of hydrogen from the surrounding electrolyte when current passes through the voltameter grows steadily and finally becomes so large that it is no longer from the container can be retained entirely and- partly in the form of a bubble the container leaves and rises to the measuring room of the voltameter. One achieves against others known bodies that serve the same purpose have the advantage of growing the amount of gas in the gas space and the separation of part of the amount of gas that has accumulated if the gas space is overfilled without changing the - contact area between the r Electrolyte and the electrode, i.e. without changing the voltameter resistance surrender. In order to guarantee this in all cases and also occasional contact a gas bubble that corrodes out of the gas container B and the electrode E, if possible To avoid it, one can use the opening or openings of the gas container on the surface of the electrode facing side and on the side facing away from the electrode surface different design or arrange in such a way that when the amount of gas in the gas space increases, gas first leaves the gas container on the side facing away from the electrode surface. . This will be the case with an arrangement according to the scheme of Fig: i and a, if you arrange this bowl or tub-shaped container so that the edge of their Opening on the side of the electrode is slightly deeper than on the other side; in an arrangement according to the scheme of FIG. 3 in that -the distance between the rods b or at least between two of them on that of the electrode the opposite side of the container is made larger than on the other side. In an arrangement according to the scheme of FIG. can it be achieved through the Drawn inclination of the container opening, in which the edge of this opening is lower on the side of the electrode than on the other side.

Bei dem in Fig.-5 dargestellten praktischen Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung nach der Erfindung sind kleine gläserne Kolben, von denen zwei mit B, und BZ bezeichnete dargestellt sind; um eine auf einen Gläs@stab G aufgesetzte zylindrische Elektrode E herum angeordnet. Die Glaskolben haben durchlochte Wände; sie sitzen wie der Glasstab G auf gläsernen Stielen g, die mit der Wand W des Voltametergefäßes verschrnölzen sind.In the practical embodiment shown in Fig. 5 a Electrode assembly according to the invention are small glass pistons, two of which with B, and BZ denoted are shown; around one placed on a glass rod G. cylindrical electrode E arranged around. The glass bulbs have perforated walls; they sit like the glass rod G on glass stems g, the one with the wall W of the voltameter vessel are convoluted.

In dieser Zeichnung ist auch eine Einrichtung mit dargestellt, die für die praktische Benutzung der Erfindung sehr wertvoll ist, es sind dies in das Innere der Behälter B,_, B. hineinragende Hilfselektroden el, e2. Sie dienen dazu; vor Beginn der voltametrischen Messung die Behälter; mit Wasserstoff zu füllen und dadurch die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß aller während der Messung ausgeschiedene und in die Gassammelräume übertretende Wasserstoff diese Räume auch wieder verläßt und sich zum Meßraum begibt, nicht aber selbst zur Auffüllung der Gassammelräume verwendet wird. Diese Hilfselektroden können in einem besonderen `Stromkreis geschaltet werden. Zweckmäßiger aber ist es, sie von der Hauptelektrode E abzuzweigen. Diese Schaltung ist für die Zeichnung, Fig. 5, angenommen, in der "die innerhalb der Glasstiele g zu den Elektroden führenden Leitungen l Verzweigungen des Anschlußleiters L der ganzen Elektrodenanordnung bilden, An den. Hilfselektroden kann Wasserstoff nur ausgeschieden werden, solange sie wenigstens teilweise vom Elektrolyten umgeben sind. Hieraus ergibt sich, daß die Hilfselektrode selbsttätig abschaltet, wenn der Gassammelraum mit Gas gefüllt ist. Wenn also die bis zur Gasraumgrenze zu rechnende Zuleitung zur Hilfselektrode -von dem Elektrolyt isoliert ist, wird nach Füllung der Gasräume " die Hauptelektrode E allein in Wirksamkeit bleiben. ' Man kann die Hilfselektroden unmittelbar von. der Hauptelektrode abzweigen und sie dann auch zur Befestigung der Gasbehälter benutzen. Die -rig 6 zeigt eine derartige Ausführung der Eiektrodenanordnung mit einer plattenförmigen Hauptelektrode E, die zur Erleichterung der Elektrolytzirkulation mit Durchbrechungen f versehen ist. Die Gasbehälter B; für die wieder Kolben mit durchlochtem Wändep dargestellt "sind und Hilfselektroden e enthalten, sind mittels dieser Hilfselektroden an der Hauptelektrode befestigt, etwa dadurch, daß die Hilfselektroden in die Glaskolben eingeschmalzen und mit: ihren laus, ,den Kodben hervorragenden Enden an der Hauptelektrode, z. B. durch Nietung, befestigt sind-.In this drawing, a device is shown with the is very valuable for the practical use of the invention, it is in the Inside of the container B, _, B. protruding auxiliary electrodes el, e2. They serve to do this; before starting the voltametric measurement, the containers; to fill with hydrogen and in this way to create the prerequisites for everyone who was eliminated during the measurement and hydrogen which passes into the gas collection rooms also leaves these rooms again and goes to the measuring room, but not himself to fill up the gas collection rooms is used. These auxiliary electrodes can be connected in a special circuit will. However, it is more expedient to branch it off from the main electrode E. These Circuitry is assumed for the drawing, Fig. 5, in which "those within the glass stems g leads to the electrodes l branches of the connecting conductor L the entire electrode assembly form, to the. Hydrogen can only use auxiliary electrodes are excreted as long as they are at least partially surrounded by the electrolyte are. It follows that the auxiliary electrode switches off automatically when the Gas collecting space is filled with gas. So if the one to be calculated up to the gas space limit The lead to the auxiliary electrode is insulated from the electrolyte after filling of the gas spaces "the main electrode E alone remains in effectiveness." One can use the Auxiliary electrodes directly from. branch off the main electrode and then they too Use to fasten the gas container. The -rig 6 shows such an embodiment of the electrode arrangement with a plate-shaped main electrode E, which is used for ease of use the electrolyte circulation is provided with openings f. The gas container B; for which again pistons with perforated walls are shown "and auxiliary electrodes e are attached to the main electrode by means of these auxiliary electrodes, for example by the fact that the auxiliary electrodes are melted into the glass bulbs and with: their laus, the Kodben outstanding ends on the main electrode, z. B. by Riveting, attached-.

Die Fig. 7 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel den neuen1 h@lektrodenanordnung, bei dem der Gasbehälter B die Gestalt eines die Elektrode E umgebenden hohlen Ringes mit durchlochter Wand hat. Die Elektrode E wird von; einem Glasrohr. G getragen, das mit einem Stiel g an der Wand W des Voltaxnetergefäßes befestigt ist. Der Gasbehälter B ist zusammengesetzt aus einem inneren Mantel J, der aus einem . Gewebe von Glasfäden besteht, und aus einem äußeren Mantel A. Durch Stützen oder Arme s wird der Behälter an der Wand des Voltametergefäßes gehalten. Die Höhe des Gasbehälters B ist größer gewählt wie die Höhe der Elektrode E, um auch noch die oberhalb und unterhalb der Elektrode in dem Raum zwischen. dem Elektrodenträger G und dem inneren Mantel J des Gasbehälters B vorhandene Liektrolytmasse, in der sich gelöster Wasserstoff aufhalten kann, in die Nachbarschaft des im Innern des Behälters B vorhandenen und durch die Maschen des Gewebes J hindurch den Elektrolyt berührenden gasförmigen. Wasserstoffes zu bringen.Fig. 7 shows another embodiment of the new 1 electrode arrangement, in which the gas container B has the shape of a hollow ring surrounding the electrode E. with perforated wall. The electrode E is of; a glass tube. G carried, which is attached with a handle g to the wall W of the voltaxneter vessel is. The gas container B is composed of an inner jacket J, which consists of a . Fabric consists of glass threads, and an outer sheath A. By supports or The container is held against the wall of the voltameter vessel by the arms. The amount of the Gas container B is chosen to be greater than the height of the electrode E, in order to also have the above and below the electrode in the space between. the electrode carrier G and the inner jacket J of the gas container B existing Liectrolyte mass in which dissolved hydrogen can reside in the vicinity of the inside of the Container B present and through the mesh of the fabric J through the electrolyte contacting gaseous. Bring hydrogen.

Die Erfindung ist nicht allein bei Wasserstoffvoltarnetern anwendbar, sondern bei jeder Art von Gasvoltametern, bei der analoge Verhältnisse wie bei Wasserstoffvoltametern bestehen. .The invention is not only applicable to hydrogen voltmeters, but with every type of gas voltmeter, with the same conditions as with hydrogen voltammeters exist. .

Mit Bezug auf die Ausführungsform nach Fig. 7 wird noch bemerkt, daß der ringförmige Behälter B in zweckmäßiger Weise auch ganz aus einem Gewebe von feinen Fäden (Glasfäden oder Metallfäden) hergestellt werden kann, indem man schlauchförmige Gewebe verwendet, beispielsweise ein Schlauchstück zu einem Ring formt.With reference to the embodiment of FIG. 7 it is also noted that the annular container B in an expedient manner entirely made of a fabric of Fine threads (glass threads or metal threads) can be made by making tubular Tissue used, for example, a piece of tubing formed into a ring.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrode arrangement for gas voltameters, in particular for hydrogen voltameter, soft. the existence of a gas room in the neighborhood the electrode below the electrolyte level in the voltameter vessel, - thereby characterized in that the existence of such a gas space enabling, in located in the vicinity of the electrode in the electrolyte, or in the electrolyte gas container reaching into it (or a plurality of such containers) designed in this way and is arranged that one to. closer to the electrode, but it doesn't contacting gas space (or a plurality of such gas spaces) can form.

2. A- Embodiment of the electrode arrangement according to claim i, characterized in that that the gas container with an auxiliary electrode (or a plurality of _ auxiliary electrodes) is provided, which is used to fill up the gas space before the start of the voltametric measurement serves.

3. An embodiment of the electrode arrangement according to claim a, characterized characterized in that the lead to the auxiliary electrode comes up to the gas space limit from the electrolyte. is isolated, so that the gas evolution on it by itself .stops when the gas space is filled with gas.

4. An embodiment of the electrode assembly according to claim 2, characterized in; `that the auxiliary electrode from the main electrode is branched off.

5. An embodiment of the electrode arrangement according to claim i, characterized by different designs of the opening or openings of the gas container on the side facing the electrode surface and on that of the electrode surface turned away side, so that when increasing the amount of gas in the gas space gas first leaves the gas container on the side facing away from the electrode surface.

6. An embodiment of the electrode arrangement according to claim i, characterized in that that the gas container in the vicinity of the electrode has the shape of the electrode surrounding hollow ring with a perforated wall.

7. An embodiment of the Electrode arrangement - .according to claim q., Characterized by the use of the auxiliary electrodes as a means of attaching the gas container to the main electrode.