DE4032599A1 - Elektrochemischer gassensor mit polyurethan-gelelektrolyten - Google Patents
Elektrochemischer gassensor mit polyurethan-gelelektrolytenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft elektrochemische Gasdetektoren
nach dem galvanischen oder potentiostatischen Meßprinzip
unter Verwendung von organischen Gelelektrolyten. Hier
bei wird die im Gas enthaltene Meßkomponente an der
Dreiphasengrenze (Gas/Katalysator/Gelelektrolyt) einer
Meßelektrode umgesetzt. Dies bewirkt zwischen der
Meßelektrode und einer als Gegenelektrode wirkenden
zweiten Elektrode einen meßbaren, von dem Partialdruck
der Meßkomponente abhängigen Strom. Alternativ kann der
Gasdetektor auch als Dreielektroden-Meßzelle ausgebildet
sein, wobei die dritte Elektrode als Referenzelektrode
zur Einstellung des Potentials der Meßelektrode dient.
Elektrochemische Sensoren nach dem amperometrischen
Meßprinzip sind zur schnellen und sehr empfindlichen
Detektion einer Vielzahl toxischer Gase von großer
Bedeutung. Beim amperometrischen Meßprinzip wird die zu
messende Komponente an einer Meßelektrode elektro
chemisch umgesetzt und dadurch ein Strom induziert, der
nach dem Faraday′schen Gesetz linear von dem Partial
druck der Meßkomponente abhängt. Typische und häufig
verwendete Sensoren können z. B. Schwefelwasserstoff,
Blausäure oder Phosgenspuren entweder bei der Erdgas-/
Erdöl-Förderung oder im Arbeitsbereich spezieller
chemischer Produktionsanlagen detektieren.
Wichtig ist hierbei, daß die
eingesetzten Sensoren die stofflichen
Veränderungen in der Luft möglichst schnell und
empfindlich messen und dabei störungsfrei arbeiten.
Um dies zu erreichen, werden elektrochemische Sensoren
mit organischen Gelelektrolyten verwendet. Die vorlie
gende Erfindung befaßt sich mit dem Nachweis und der
Messung solcher Gasspuren unter Verwendung eines aus
einer Polyurethanmatrix bestehenden Gels.
Elektrochemische Sensoren mit organischen Elektrolyten
werden seit Jahren bei der Gasspurenanalyse eingesetzt.
Hierbei werden meist hochsiedende Lösungsmittel mit
niedrigem Dampfdruck bei Raumtemperatur verwendet,
wodurch ein Nachteil von Sensoren mit wäßrigen Elektro
lyten, der Wasserdampfaustausch mit der Umgebungsluft,
der zu einem Wasserverlust oder zu einer Wasseraufnahme
und damit zu einer Einengung oder Verdünnung des Elek
trolyten führen kann, behoben wird. Sensoren mit orga
nischen Elektrolyten, bei denen das organische Lösungs
mittel in einer festen, kristallinen Substanz fixiert
wird, werden in dem deutschen Patent 17 73 795 beschrie
ben. Ein Nachteil dieses Elektrolyten ist seine nicht
immer ausreichende Diaphragmenwirkung, so daß die Meß
komponenten durch den kristallinen Elektrolyten hin
durchdiffundieren und zur Gegenelektrode gelangen kön
nen, wodurch infolge des Gaskurzschlusses das Meßsignal
verringert wird.
Es ist weiter bekannt, den flüssigen organischen Elek
trolyten mit einem synthetischen Polymer, vorzugsweise
als linearmakromolekularen Stoff, zu gelieren. In der
Patentschrift DE 24 36 261 sind derartige elektrochemi
sche Sensoren mit organischen Gelelektrolyten beschrie
ben. Als typische Polymere sind hierbei Polymethyl-meth
acrylat, Polyvinylchlorid und Polyacrylnitril genannt,
deren Kettenlänge einem Molekulargewicht von vorzugs
weise mindestens 50 000 entspricht.
Die beschriebenen Gele weisen bei optimal eingestellter
Rezeptur eine gewisse Oberflächenklebrigkeit auf, wo
durch sowohl die Meß- als auch die Gegenelektrode,
welche z. B. Siebelektroden sein können, ohne weitere
Maßnahmen auf Vorder- und Rückseite des Gelelektrolyten
fixiert werden können. Ein Auslaufen des Elektrolyten
ist durch die Gelstruktur nicht mehr möglich.
Die dadurch entstandene Dreiphasengrenze an der Meß
elektrode (Siebelektrode/Gas/Geloberfläche) ist für den
Meßeffekt von entscheidender Bedeutung, da nur hier der
elektrochemische Stoffumsatz stattfindet. Aufgrund der
relativ geringen Klebrigkeit des Gels wird eine zusätz
liche Haftung der Siebelektroden dadurch erreicht, daß
ein gewisses Einbetten der Siebe in die Geloberfläche
stattfindet. Die ist nur deshalb möglich, weil die er
wähnten Polymere lineare Strukturen aufweisen. Nach
teilig ist jedoch, daß dies eine Gratwanderung bedeutet,
da bei einem etwas stärkeren Fließverhalten ein voll
ständiges Überfluten der Siebelektroden stattfindet, das
einen Ausfall des Sensors zur Folge haben kann. Nachtei
lig ist weiterhin, daß das Fließverhalten und die Kleb
rigkeit des Gelelektrolyten bereits bei geringfügigen
Schwankungen der Einsatzstoffe bezüglich Rezeptur, Rein
heit oder der Molekulargewichtsverteilung der Polymer
partikeln verändert wird, wodurch eine gleichmäßige
Herstellung von Sensoren mit gleichen Eigenschaften
erschwert wird.
Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung der elektro
chemischen und mechanischen Eigenschaften des Gelelek
trolyten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
organische Gel aus einer dreidimensionalen Polyurethan
matrix und einem organischen, Leitsalz enthaltenden Lö
sungsmittel gebildet wird. Vorzugsweise wird das orga
nische Gel durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Poly
olen in Gegenwart des die Leitsalze enthaltenden Lö
sungsmittels oder durch Umsetzung von Isocyanat-Pre
polymeren bzw. Semipräpolymeren mit Kettenverlängerern
bzw. Vernetzern im als Dispersionsmittel wirkenden or
ganischen Lösungsmittel hergestellt.
Als Kettenverlängerer kommen Wasser, Diamine und Di
alkohole, als Vernetzer Polyamine und Polyalkohole in
Betracht. Es hat sich gezeigt, daß das Vorhandensein von
Wasser zu 0,1 bis 5 Gewichtsprozent im Lösungsmittel
zur Ausbildung eines gut vernetzten und klebrigen Gels
besonders günstig ist.
Als Di- und Polyalkohole können z. B. Ethylenglykol,
Diethylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, Butan
diol-1,4, Hexandiol-1,6, Glycerin, Trimethylpropan,
Pentaerythrit, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol oder
Octaethylenglykol eingesetzt werden.
Beispiele für aliphatische, cycloaliphatische oder aro
matische Di- oder Polyamine sind: Ethylendiamin, Hexa
methylendiamin, Diethylentriamin, Hydrazin, Guanidin
carbonat, N,N′-Diisopropylhexamethylendiamin, 1,3-Bis
aminomethyl-benzol, N,N′-Bis-(3-aminopropyl)-ethylen
diamin, N,N′-Bis-(2-aminopropyl)-ethylendiamin, N,N′-
Bis-(2-aminoethyl)-ethylendiamin, 4,4′-Diamino-diphenyl
methan, 4,4′-Dimethylamino-3,3′-dimethyl-diphenylmethan,
2,4′-Diaminodiphenylmethan sowie 2,4- bzw. 2,6-Diamino
toluol.
Der Gehalt an Di- bzw. Polyaminen und -alkoholen beträgt
0,2 bis 5%, bevorzugt 1 bis 4%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Gelreaktionsgemisches.
Die Prapolymere und Semipräpolymere weisen Isocyanatend
gruppen auf und werden in an sich bekannter Weise durch
Umsetzung von Polyethern oder Polyestern mit einer über
schüssigen Menge an Di- und/oder Polyisocyanat herge
stellt. Bei dieser Umsetzung wird die Menge an Di-
und/oder Polyisocyanat vorzugsweise so bemessen, daß das
NCO/OH-Verhältnis in Abhängigkeit von den gewünschten
Eigenschaften des herzustellenden Präpolymer-Typs 1,5
bis 10 beträgt.
Der Gehalt des Präpolymers bzw. Semipräpolymers an
Isocyanatgruppen beträgt vorteilhaft 1 bis 15 Gew.-%,
vorzugsweise 1,5 bis 10 Gew.-%, besonders bervorzugt 1,5
bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Präpolymers
bzw. Semipräpolymers.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind Isocyanat-
Präpolymere, die durch geeignete Produktionsschritte,
wie zum Beispiel Dünnschicht-Destillation, von monomeren
Di- bzw. Polyisocyanaten so weit befreit worden sind,
daß deren Monomerengehalt unter 1 Gew.-%, bevorzugt
unter 0,5 Gew.-%, liegt, wobei der Isocyanatgehalt 1,5
bis 4 Gew.-%, bezogen auf das destillierte Präpolymer,
beträgt.
Ausgangsmaterial für die NCO-Präpolymere bzw. Semi
präpolymere sind mindestens eine Hydroxylgruppe auf
weisende Polyoxyalkylenether mit einem Molekulargewicht
von 500 bis 10 000, vorzugsweise 1000 bis 8000, die
vorzugsweise Oxypropylengruppen und gegebenenfalls Oxy
ethylengruppen enthalten. Derartige Polyether werden
durch Umsetzung von Verbindungen mit reaktionsfähigen
Wasserstoffatomen, z. B. Di- oder Polyalkoholen, Di- oder
Polyphenolen, aliphatischen oder aromatischen Di- oder
Polyaminen, mit Propylenoxid und gegebenenfalls Alkylen
oxiden, wie Ethylenoxid, Butylenoxid, Styroloxid, Epi
chlorhydrin, oder Gemischen dieser Alkylenoxide herge
stellt.
Als Ausgangsmaterial für die NCO-Prapolymere bzw. Semi
präpolymere sind weiterhin Hydroxylgruppen aufweisende
Polyester einsetzbar. Sie sind Umsetzungsprodukte von
mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenen
falls zusätzlich dreiwertigen, Alkoholen mit mehrwerti
gen, vorzugsweise zweiwertigen, Carbonsäuren. Als Bei
spiele für Carbonsäuren seien genannt: Adipinsäure,
Phthalsäure, Maleinsäure, Ölsäure. Als Beispiele für
Alkohole seien genannt: Ethylenglykol, Propylenglykol,
Hexandiol-1,6, Neopentylglykol, Trimethylolpropan. Die
Molekulargewichte der Polyester betragen 500-8000.
Weitere Ausgangsverbindungen für die NCO-Präpolymere
bzw. Semipräpolymere sind aliphatische, cycloalipha
tische, araliphatische, aromatische oder heterocyclische
Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken, Liebigs
Annalen der Chemie, Band 562, Seiten 75-136, beschrieben
werden.
Als Polyisocyanate kommen beispielsweise die in DE-A-
23 47 299 und 25 21 277 beschriebenen Polyisocyanate in
Betracht. Beispiele sind die Toluylendiisocyanate, die
Diphenylmethan-diisocyanate in Form ihrer 4,4′- und/oder
2,4′- und/oder 2,2′-Isomeren, ferner Gemische der Di
phenylmethandiisocyanate mit ihren drei- und höherker
nigen Homologen und Isomeren. Geeignet sind auch die
üblichen Abwandlungsprodukte dieser Toluylen- bzw. Di
phenylmethan-di- und -polyisocyanate durch Allophana
tisierung, Biuretisierung, Dimerisierung, Trimerisie
rung, Carbodiimidisierung oder Umsetzung mit stöchiome
trisch unterschüssigen Mengen an di- und/oder polyfunk
tionellen Verbindungen, wie Wasser und Di- oder Poly
ole.
Ganz besonders bevorzugt sind die Toluylendiisocyanate
als 2,4- oder 2,6-Isomere oder ihre Isomerengemische.
Aliphatische oder cycloaliphatische Di- und Polyiso
cyanate können eingesetzt werden, z. B. Hexamethylen
1,6-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, biuretisiertes
Hexamethylendiisocyanat oder Dicyclohexylmethandiiso
cyanate in ihren Stellungs- und/oder Stereoisomeren oder
deren Gemischen.
Die Menge der bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung einzusetzenden NCO-Präpolymere beträgt
5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-%, beson
ders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt
gewicht des Reaktionsgemisches.
Die Weichheit und Klebrigkeit der erfindungsgemäßen
Sensor-Gele können gezielt eingestellt werden, indem man
Polyether, insbesondere Polyethylenglykole mit di- oder
mehrfunktionellen Startmolekülen, z. B. Octaethylen
glykol oder Polyether auf Basis Trimethylolpropan/
Ethylenoxid, und/oder monofunktionelle Isocyanat-
Prepolymere bzw. -Semiprepolymere, z. B. auf Basis von
Polyethern mit n-Butanol als Startmolekül, auf das
Ethylenoxid und/oder Propylenoxid addiert wird, bei der
Ausbildung des polymeren Netzwerkes mitverwendet.
Beim sogenannten one-shot-Verfahren erfolgt die Ausbil
dung der dreidimensionalen Polyurethanmatrix durch die
direkte Umsetzung von Polyisocyanaten mit Polyolen, das
heißt mit Polyethern oder Polyestern. Die hierbei ein
setzbaren Substanzen sind diejenigen, die bei der Her
stellung der Präpolymere beziehungsweise Semipräpolymere
oben beschrieben sind.
Die Menge der bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung einzusetzenden, die Polyurethanmatrix
ausbildenden Polyisocyanate und Polyole beträgt zusammen
30-70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Reak
tionsgemisches. Dabei werden die Polyisocyanate und
Polyole in einem solchen Verhältnis zueinander einge
setzt, daß die Kennzahl, berechnet auf diese reaktiven
Komponenten, 30-95, vorzugsweise 40-80 beträgt.
Entsprechend einer Weiterentwicklung der Erfindung ent
hält das Gel zur Einstellung einer Ionenleitfähigkeit
ein oder mehrere Leitsalze bzw. Substanzen, welche im
organischen Lösungsmittel teilweise dissoziativ gelöst
werden, z. B. Kaliumhexafluorophosphat KPF6, Benzoesäure
oder Natriumbenzoat.
Weiterhin ist es vorteilhaft, zur Einstellung definier
ter Potentiale an Meß- und Gegenelektrode spezielle
Dotiersalze, z. B. Eisen-III-sulfat, hinzuzufügen, um
eine selektive Reaktion mit der zu messenden Gaskom
ponente ablaufen zu lassen oder um eine Reaktion mit
dieser Gaskomponente erst zu ermöglichen.
Als Dispersionsmittel für die erfindungsgemäßen Gele
kommmen organische Verbindungen mit einem ausreichend
hohen Dissoziationsvermögen für die Leitsubstanzen
infrage. Dies sind Verbindungen mit Carbonyl-, Alkoxyl-,
Hydroxyl-, Ester- und/oder Ethergruppen oder Mischungen
aus diesen Verbindungen. Als Beispiele seien genannt:
Propylencarbonat, Butylencarbonat, Dioxolan, Tetrahydro
furan, 1,2-Dimethoxyethan, N-Methylcaprolactam, o-Phos
phorsäure-trimethylester, Diethylphthalat, γ-Butyro
lacton, Polyether mit endständigen Hydroxy- oder Alkoxy
gruppen sowie weitere in DE-PS 24 36 261 beschriebene
Substanzen.
Als Zusatzstoffe bei der Herstellung der erfindungsge
mäßen Gele können gefällte oder pyrogene Kieselsäure
(SiO2), Fettsäureester wie z. B. Myristinsäureisopropyl
ester, Glasfasern, Glasperlen oder Microglashohlperlen
mitverwendet werden.
Nachfolgend werden zur Erläuterung Ausführungsbeispiele
zum Nachweis und zur Bestimmung von Gasspuren mit Sen
soren mit den erfindungsgemäßen organischen Gelelektro
lyten angegeben. Ein geeigneter 2-Elektrodensensor ist
in DE-PS 24 36 261 und ein 3-Elektrodensensor in US-PS
37 76 832 beschrieben. Die Sensorkonfiguration braucht
daher im Rahmen dieser Anmeldung nicht noch einmal er
läutert zu werden.
In 100 Gewichtsteilen Elektrolytlösung, die unten be
schrieben ist, wurden 2 Gewichtsteile Oktaethylenglykol
und 17 Gewichtsteile des unten beschriebenen Prepolymers
A zugemischt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde 2
Minuten lang im Vakuum von enthaltenden Luftblasen
befreit und dann in Kunststoffzylinder, die jeweils ein
Volumen von 4,3 ml hatten und deren Grundflächen durch
Polyethylenfolie temporär verschlossen waren, jeweils
bis zum oberen Rand eingefüllt. Die Oberseiten der
Zylinder wurden dann mit Polytetrafluorethylen-Platten
abgedeckt. Nach 2 Stunden begann die Verfestigung der
Reaktionsmischung, die nach 12 Stunden bei Raumtempera
tur praktisch abgeschlossen war und zu einer weichen,
elastischen Gelmasse führte. Die Ober- und Unterseiten
der Zylinder wurden von den oben beschriebenen Kunst
stoff-Folien beziehungsweise -Platten befreit. Auf die
erhaltenen ebenen Gelflächen wurden feinmaschige Gitter
aus Silber als Elektroden aufgelegt. Die auf diese Weise
hergestellten Gelelemente können als elektrochemische
Sensoren für Phosgen verwendet werden.
Zu 400 ml Propylencarbonat wurden nacheinander unter
Rühren 3,2 g Natriumbenzoat, 8 ml einer 10-prozentigen
wäßrigen Eisen(III)sulfatlösung und 12 g Benzoesäure
zugegeben. Nach 1 Stunde Rühren bei Raumtemperatur wurde
die Lösung filtriert. Man erhielt eine klare rotbraune
Elektrolytlösung.
Eine Mischung aus 159 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat
(80% 2,4- und 20% 2,6-Isomeres) und 1200 Gewichts
teilen eines Polyethers, der durch Anlagerung von 60%
Ethylenoxid und 40% Propylenoxid an Glycerin erhalten
worden war und eine Hydroxylzahl von 28 aufwies, wurde
unter Rühren innerhalb von 30 Minuten auf 80°C erwärmt.
Bei dieser Temperatur wurde die Reaktionsmischung weite
re 3 Stunden gerührt und dann auf Raumtemperatur abge
kühlt. Das erhaltene Prepolymer hatte einen Isocyanatge
halt von 3,7% und eine Viskosität von 9500 mPa·s bei
25°C.
In 100 Gewichtsteilen Elektrolytlösung, die in Beispiel
1 beschrieben ist, wurden 13 Gewichtsteile Prepolymer
A, das in Beispiel 1 beschrieben ist, und 12 Gewichts
teile des unten beschriebenen Prepolymers B zugemischt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde in der in Beispiel
1 beschriebenen Weise zum Herstellen von elektroche
mischen Sensoren verwendet, die für das Aufspüren von
Schwefelwasserstoff geeignet sind.
Eine Mischung aus 174 Teilen Toluylendiisocyanat (80%
2,4- und 20% 2,6-Isomeres) und 1416 Teilen eines Poly
ethers, der durch Anlagerung von 70% Ethylenoxid und
30% Propylenoxid an n-Butanol erhalten worden war und
eine Hydroxylzahl von 40 aufwies, wurde unter Rühren
innerhalb von 30 Minuten auf 80°C erwärmt. Bei dieser
Temperatur wurde die Reaktionsmischung weitere 3 Stunden
gerührt und dann überschüssiges Toluylendiisocyanat
abdestiliert. Das erhaltene Prepolymer hatte einen
Isocyanatgehalt von 1,7% und eine Viskosität von 3500
mPa·s bei 25°C.
100 Gewichtsteile eines Polyethers, der durch Anlagerung
von 55% Ethylenoxid und 45% Propylenoxid an Trimethyl
olpropan erhalten worden war und eine Hydroxylzahl von
56 aufwies, wurden mit 10,8 Gewichtsteilen des unten be
schriebenen Polyisocyanats mittels eines Glasstabes in
nerhalb von 1 Minute vermischt. Zu dieser Mischung gab
man 166 Gewichtsteile der in Beispiel 1 beschriebenen
Elektrolytlösung und vermischte mittels eines Glasstabes
innerhalb von 1 Minute. Die erhaltene Reaktionsmischung
wurde 3 Minuten lang einem Ölpumpen-Vakuum ausgesetzt,
um enthaltene Luftblasen zu entfernen, und dann in der
in Beispiel 1 beschriebenen Weise in die dort erläuter
ten Kunststoffzylinder gefüllt. Nach einer Lagerzeit von
75 Minuten bei 50°C war die Mischung zum Gel verfestigt.
Die Ober- und Unterseite des zylindrischen Gelkörpers
wurden mit Gitter-Elektroden aus Silber versehen.
Die auf diese Weise hergestellten, Gelelektrolyt enthal
tenden Elemente sind als elektrochemische Sensoren für
Phosgen geeignet.
Als Polyisocyanat wurde Polymethylenpolyphenylpolyiso
cyanat verwendet, das durch Abdestillieren von Diiso
cyanatodiphenylmethan aus dem rohen Phosgenierungspro
dukt eines Anilin/Formaldehyd-Kondensats erhalten worden
war (2-Kernanteil: ca. 61%, Mehrkernanteil: ca. 39%).
100 Gewichtsteile eines Polyethers, der durch Anlagerung
von 20% Ethylenoxid und 80% Propylenoxid an Trimethyl
olpropan erhalten worden war und eine Hydroxylzahl von
35 aufwies, wurden mit 7,5 Gewichtsteilen des in Bei
spiel 3 beschriebenen Polyisocyanats vermischt. Zu die
ser Mischung mischte man 161 Gewichtsteile der in Bei
spiel 1 beschriebenen Elektrolytlösung. Die erhaltene
Reaktionsmischung verwendete man in der in Beispiel 1
beschriebenen Weise zur Herstellung von elektrochemi
schen Sensor-Elementen, wobei die Verfestigungszeit der
Mischung zum Gel ungefähr 20 Stunden bei Raumtemperatur
betrug.
100 Gewichtsteile eines Polyethers, der durch Anlagerung
von Propylenoxid an Trimethylolpropan erhalten worden
war und eine Hydroxylzahl von 56 aufwies, vermischte man
mit 12,1 Gewichtsteilen des in Beispiel 3 beschriebenen
Polyisocyanats. Dann mischte man 75 Gewichtsteile der
in Beispiel 1 beschriebenen Elektrolytlösung hinzu. Die
erhaltene Reaktionsmischung verwendete man in der in
Beispiel 1 beschriebenen Weise zur Herstellung von
elektrochemischen Sensor-Elementen, wobei die
Verfestigungszeit der Mischung zum Gel ungefähr 2,5
Stunden bei 50°C betrug.
100 Gewichtsteile eines Polyesters, der durch Umsetzung
von Adipinsäure mit Diethylenglykol und Trimethylolpro
pan erhalten worden war und eine Hydroxylzahl von 56
aufwies, vermischte man mit 10,7 Gewichtsteilen des in
Beispiel 3 beschriebenen Polyisocyanats. Dann mischte
man 166 Gewichtsteile der in Beispiel 1 beschriebenen
Elektrolytlösung hinzu. Die erhaltene Reaktionsmischung
verwendete man in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise
zu Herstellung von elektrochemischen Sensor-Elementen,
wobei die Verfestigungszeit der Mischung zum Gel 70 Mi
nuten bei 50°C betrug.
Claims (4)
1. Elektochemische Zwei- oder Dreielektroden-Sensoren
zum Nachweis toxischer Gase mit einem organischen
Elektrolyten mit Gelstruktur, auf denen durch die
gute Klebrigkeit der Oberfläche auf der gasberüh
renden Seite eine polarisierbare Meßelektrode und
auf der gegenüberliegenden Seite eine unpolarisier
bare Gegenelektrode und gegebenenfalls eine Refe
renzelektrode aufgebracht sind, wobei entweder Meß-
und Gegenelektrode mit einem Stromverstärker zur
Messung des Kurzschlußstroms zwischen den beiden
Elektroden verbunden sind, oder bei einer Dreielek
troden-Anordnung Meß-/Gegen-/Referenzelektrode mit
einer potentiostatischen Meßanordnung verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß das organische
Gel aus einer dreidimensionalen Polyurethanmatrix
und einem organischen Leitsalz enthaltenden Lö
sungsmittel gebildet wird.
2. Elektrochemische Sensoren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelstruktur durch Umsetzung
von Polyisocyanaten mit Polyolen im als Disper
sionsmittel wirkenden organischen Lösungsmittel
hergestellt wird.
3. Elektrochemische Sensoren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelstruktur durch Umsetzung
von Isocyanat-Präpolymeren bzw. -Semipräpolymeren
mit Kettenverlängerern bzw. Vernetzern im als Dis
persionsmittel wirkenden organischen Lösungsmittel
hergestellt wird.
4. Elektrochemische Sensoren nach den Ansprüchen 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lösungsmittel
0,1 bis 5 Gewichtsprozent Wasser zugesetzt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904032599 DE4032599A1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Elektrochemischer gassensor mit polyurethan-gelelektrolyten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904032599 DE4032599A1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Elektrochemischer gassensor mit polyurethan-gelelektrolyten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4032599A1 true DE4032599A1 (de) | 1992-04-16 |
Family
ID=6416260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904032599 Withdrawn DE4032599A1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Elektrochemischer gassensor mit polyurethan-gelelektrolyten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4032599A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-10-13 DE DE19904032599 patent/DE4032599A1/de not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN AG, 40213 DUESSELDORF, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |