DE3305962C2 - Bezugselektrode - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bezugselektrode mit einem äußeren Gehäuse, das einen Halbzellenelektrolyten enthält und über eine Flüssigkeitsverbindung mit einem Meßgut verbindbar ist, und einem inneren Gehäuse, das in seinem Elektrolytraum einen Referenzelektrolyten enthält und mit dem Innenraum des äußeren Gehäuses über eine Flüssigkeitsverbindung verbunden ist, wobei in das innere Gehäuse eine Halbzellenelektrode in Kontakt mit dem Referenzelektrolyten sowie mechanisch nach außen abgeschirmt geführt ist. Um eine Ionenwanderung in bzw. aus dem Referenzelektrolyten praktisch auszuschließen, ist dem Elektrolytraum eine Patrone mit einem Anionen-Kationen-Tauscher vorgeschaltet, wobei der Anionen-Kationen-Tauscher vollkommen mit den Anionen und Kationen des Referenzelektrolyten gesättigt ist.

Description

schaltet ist

der Anionen-Kationen-Tauscher zu entnehmen.

¹*ss

rungsfonii einer Bezugselektrode, nach Anspruch 2. dadurch ge- 25 Fig. 2 zeigt ein Bauteil für eine Bezugselektrode ,m

i äT ^ibttt ^ΐ

AÄSetalnä >25Sd. 2 oder 3. dadurch Anzeichne, daß die Matrix aus Epoxyd- ^ΐη Fig.. dargesteHte Bezugselektrode besitz, ein äußeres Gehäuse 10, das im wesentlichen rohrförmig

SniÄ

solierung (20) versehen ist

SSS^S Ende aufweist! das mit dem Referenzelektrolyten, vorzugsweise der Patrone ii«^ in Kontakt steht

⁽ 6 LzugsSode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone (18) bild

7 ^esSSde nLh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Patrone (18) mit der Halbzel- des Gehäuses 10 befindlichen Halbzellenclcktrolyten ermöglicht, um .^,iWaii^njNi nnl «n«n

Meßgut, etwa emer Lösung zu ermoglκ^henJ^ob^^ Leckströmung sowohl aus dem Gehäuse 10 dis aucn in das Gehäuse 10 hinein möglichst klein gehalten,wjd

Innerhalb des äußeren Gehäuses 0 .M em nnu es rohrförmiges Gehäuse 13 angeordnet, das am iiilcitn

Ende ebenfalls mi, einem Diaphragma 14 ve^hea , j um eine Flüssigkeitsverbmdung zwischen dem Rofe-

S2£2SÄÄSi die etwa zur Ionenkonzentratlfmessung verwendet werden kann, ist aus der GB-OS 20 93 194 bekannt, bei der ein Diaphragma aus Doröser gesinterter Keramik oder einem anderen pÄ^iSTSSchen dem Referenze.ektro.yten und dem Halbzwellenelektrolyten im äußeren Gehäuse vorgesehen ist. Hierdurch wird zwar die lonenkonvektion zwischen den beiden Elektrolytflüssigkeiten stark herabgesetzt, ist jedoch immer noch vorhanden, so daß - wenn auch verlangsamt - Ionen von außen in den Referenzelektrolyten eindringen können, als auch SiI-berionen nach außen diffundieren können, die zu Verstopfungen infolge Niederschlags unlöslicher Silbersalze führen können

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bezugselektrode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaf-

en beider eine Ionenwanderung in bzw. aus dem Referenzelektrolyten praktisch ausgeschlossen ist. dSsV Aufgabe wird entsprechend dem kennzeich-

nenden Teil des Anspruchs 1 gelöst raum 11 des äußeren Gehäuses 10 zu ermöglichen, wobei die Leckströmung auch hier sowohl aus dem Gehäu se 13 als auch in dieses hinein möglichst klein gehalten ^Wiin^ddas innere Gehäuse ,3, das aus Glas oder Kunststoff bestehen kann, ist eine Ha.bzel.enelektrode 16 geführt, die durch f**^W"^**~V£ trolytraums 15 durch die Abtrennung 17 und das Ge häuse 13 mechanisch nach außen abgeschirmt ist und daher nicht mit dem Ha_lb,eller-)f ^ Vten im auDeren Gehäuse 10 ·η Kontakt steht Die Halbzellenelcktroclc « 16 ragt in den Elektrolytraum « ^h~

Unmittelbar oberhalb des D-aphragmas 4 be.indct sich eine Patrone 18 mit einem Anionen-Kairantn. rauscher, der vollkommen mit den Anionen und K.Uioikm des Referenzelektro yten beladen ist

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform st du Ta -scher 19 m e.ne Matrix e.ngebettet und b deι ,.iisan - ^{men mlt dleser dle Patronc 18}· ^{Als Mil1nx k<}'ⁿⁿ °" spielsweisc ein Epoxydharz verwende, werde,, »ic

Halbzellenelektrade 16 ist in die Patronc 18 c.ngcMceki und steht daher in Kontakt mit dem Referenz IeM ,Jyten. Oberhalb der Patronc 18 kann gegebenenfalls noch Referenzelcktrolytflüss.gke.t vorhanden sein, jedoch s dies bei dem dargestellten Ausfuhrungsbc.sp.el n.ch.

_bo

,5

vorgesehen. Die Patrone 18 mit dem Tauscher 19 kann aber auch separat mit einem Gehäuse versehen ausgebildet und in das «nnere Gehäuse 13. dem Referenzelektrolyten vorgeschaltet, eingesetzt sein.

Anstatt eine Abtrennung 17 vorzusehen, kann die Halbzellenelektrode 16 auch mit eine; Isolierung 20 versehen sein, die das untere Ende der Halbzellenelektrode 16, das in Kontakt mit dem Rcfcrenzelektrolyten stehen soll, frei läßt

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 wird das innere Gehäuse 13 von einem unten geschlossenen Rohr gebildet, dessen oberes Ende durch das Diaphragma 14 verschlossen wird, während die Patrone 18 mit dem Tauscher 19 den verbleibenden Innenraum des Gehäuses 13 ausfüllt. Die mit einer äußeren Isolierung 20 versehene Halbzellenelektrode 16 ist durch das Diaphragma 14 bis nahezu zum Boden des Gehäuses 13 geführt und besitzt ein aus der Isolierung 20 herausragendes Ende in Kontakt mit dem Referenzelektrolyten. Diese Ausffihrungsform kann als getrennte Baugruppe ausgebildet etwa in eine Kombinations-pH-Elektrode eingesetzt werden. Dies kann insbesondere von der Seite her und mit außermittiger Anordnung erfolgen.

Als Referenzelektrolyt kommt beispielsweise gesättigte KCI-l.ösung infrage, wobei die Halbzellenelektrode 16 aus Silber besteht und an ihrem freien Ende eine AgO-Schieht aufweist. Der Tauscher 19 ist dann vollkommen mit K^ und Cl- beladen.

Durch den Tauscher 19 wird vermieden, daß freie bewegliche Ionen, etwa Cyanionen, zur Halbzelicfielek- jo irodc 16 gelangen können, sondern vielmehr den Tauscher 19 kontaktieren müssen. Da der Ladungstransport nur durch den Tauscher 19 hindurch erfolgt, findet kein Konvektionsaustausch statt, der Tauscher 19 stellt eine Barriere dar, und zwar sowohl in bezug auf die Ionen J5 des Referenzelektrolyten als auch in bezug auf freie bewegliche Ionen von außen, wobei durch die maximale Beladung des Tauschers 19 eine Art Gegenioneneffekt eintritt, der eine weitere Diffusion nach innen als auch ■ nach außen verhindert, da kein lonenkonzentrationsgefülle vorhanden ist.

In Lösung gegangene Silberionen können dann auch nicht als AgCl oder dgl. niederschlagen und die Wege der Flüssigkeitsverbindungen zusetzen. Innerhalb der Patrone 18 befindet sich kein frei beweglicher Elektrolyt. Somit ist auch eine Konvektion unterbunden.

Als Trägermaterial für den Ionenaustauscher kommen z. B. Polystyrolderivaie infrage.

Für den Fall, daß es ausreicht, die Silberionen vom Diaphragma 14 fernzuhalten, kann man als Tauscher 19 einen Kationentauscher alleine verwenden. Im Falle einer Kalomelelektrode 16 kann man gegebenenfalls auch einen Anionentauscher alleine verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. PatentansDrüchei-atentansprucne.

   1 Bezugselektrode mit einem äußeren Gehäuse, das'eS Halbzellenelektrolyten enthält und über SkehweSLg init einem Meßgut ver-S inneren Gehäuse, das in seinTm ElSÄum Sn R^erenzelektrolyten enthältund mit dem Innenraum des äußeren Gehäu- ^ über eine Flüssiekeitsverbindung verbunden ist, n Z innere Gehäuse eine HalbzelienelekfStak" mit denTReferenzelektrolyten sonach außen abgeschirmt geführt ist, kiht daß dem Elek-

   10 Abgesehen davon, daß das Niederschlagen von unlösliehen Silbersalzen in den Flüssigkeitsverbindungen ver- ^^ ^_{4 wird auch dgs Hine}i_nwandern von frei beweglichen Ionen etwa Cyanionen o. dgl, in den Referenzelektrolyten w.rksam unterbunden. Außerdem ermöglicht die Erfindung eine vereinfachte Bauwe.se msbesondere durch Ausbildung separater Baugruppen.

   Aus Kar. Cammann. DasArbe.ten mit ™«£**» ven Elektroden Springe.' ^«** ⁸J^ Jj^gfjJ New York, 1977, Kap. 3.3.7 und 3.4 ist es an sicn oe kannt bei Meßelektroden Ionenaustauscher zur Ausbudung der Po.entiajdifferenz zu verwenden^obe, der Ionenaustauscher bei der Meßelektrodenmembran zunächstmhGegenionengesätügt.st.d.h nuremeIonen-