DE466530C - Verfahren zur fortlaufenden Messung der Konzentration elektrolytisch leitender Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Verfahren zur fortlaufenden lnessung der Konzentration elektrolytisch leitender Flüssigkeiten Es ist bekannt, daß die Messung des Widerstandes elektrolytisch leitender Flüssigkeiten in vielen Fällen zur technischen Bestimmung der Konzentration dienen kann. Die Bestimmung erfolgt in den meisten Fällen in der Weise, daß die Zweige einer Wheatstoneschen Brücke ganz oder zum Teil aus Elektrolytwiderständen bestehen und mit variablen Widerständen nach der Nullmethode mittels eines Telephons oder anderer Stromanzeiger gemessen wird, wobei das ermittelte Verhältnis der Vergleichswiderstände die Konzentration ergibt. Es sind auch Fälle bekannt, wo an den Widerständen der Brückenanordnung nichts geändert wird und der Schluß auf die Konzentration aus der Größe des Brückenstromes gezogen wird. Die Wahl einer Brückenmethode erschien bisher unerläßlich, da bei technischen Lösungen mit einer Temperaturkonstanz nicht gerechnet werden kann und eine Kompensation des Temperaturkoeffizienten des zu messenden Widerstandes durch Wahl von Vergleichswiderständen mit gleichen Temperaturkoeffizienten nötig ist. Die Nachteile einer Brückenmethode bei der technischen Widerstandsmessung liegen auf der Hand. Sie erfordern im Falle der Nullmethode, die die bekannteste ist, eine kostspielige Präzisionsapparatur, deren Wartung und Bedienung ziemlich große Ansprüche erfordert, wenn .es nötig ist, Messungen von größerer Genauigkeit zu erzielen. Wenn. der Brückenstrom bemessen wird, vereinfacht= sich zwar die Bedienung; eine leicht zu wartende und billige Anordnung wird aber auch nicht erzielt. Das im folgenden beschriebene Verfahren führt dagegen zu einer billigen und einfachen Anordnung, die unmittelbar auf einer Skala, die gesuchte Konzentration anzeigt.
• Der Elektrolyt, dessen Konzentiation fortlaufend bestimmt werden soll, strömt durch ein Gefäß, in das zwei Elektroden ragen,. Von diesem Elektrolyten wird dauernd ein von ihm elektrisch isoliertes Gefäß umspült, welches mit einem Elektrolyten. gefüllt ist, der 'enselben Temperaturkoeffizienten. des Widerstandes wie der zu messende Elektrolyt besitzt. In dieses Gefäß, das auf diese Weise immer die Temperatur des zu messenden Elektrolyten besitzt, ragen ebenfalls zwei Elektroden. Die beiden Elektrolytwiderstände werden nun in hintereinandergeschaltetem Zustande über einen regulierbaren Widerstand an :eine Wechselstromquelle gelegt. An jedes der beiden Elektrodenpaare wird ein Voltmeter mit genügend hoher Empfindlichkeit und hohem Widerstand gelegt. Wenn nun mittels 'des Regulierwiderstandes der Strom so eingestellt wird, daß der Ausschlag des Voltmeters, das an den Elektroden des Gefäßes mit gleichbleibender Elektrolytfüllung liegt, einen festgesetzten konstanten Wert zeigt, so ist der Ausschlag des an den beiden Meßelektroden liegenden Voltmeters nur abhängig von der Konzentration des Elektrolyten. Die Skala kann also gleich in Konzentrationswerte geteilt werden. Durch die Aufrechterhaltung konstanter Spannung an den Elektroden des Vergleichsgefäßes wird der Einfluß der Temperatur auf die Spannung an den Meßelektroden beseitigt und der Widerstand des zu messenden 'Elektrolyten nicht nach seinem für die Konzentrationsmessung unmaßgeblichen Absolutwert gemessen, sondern relativ zu den. im Vergleichsgefäß, befindlichen bekannten Widerstand, womit sich der eindeutige Schluß auf die Konzentration ergibt. Eine einfache Überlegung zeigt, daß sich durch passende Wahl von Widerstandskapazität des Vergleichsgefäßes und Konzentration der Lösung die Skala des Anzeigeinstrumentes stärk beeinflussen läßt, so daß gegebenenfalls ein besonders interessierendes Konzentrationsbereich leinen vergleichsweise großen Teil des Ska'enraums umfaßt. Ferner kann natürlich ein @;-erglehhswiderstand nicht elektrolytischer Natur verwendet werden, wenn nur sein Temperaturkoeffiziient dem. des zu messenden Elektrolyten entspricht. Ebenso kann ein einziges Voltmeter für beide Messungen dienen, das durch einen Umschalter wechselweise an die Elektrodenpaare gelegt werden kann.
• In der Zeichnung ist schematisch eine beispielsweise nach den geschilderten Verfahren arbeitende Vorrichtung wiedergegeben.
• Durch das Rohr A fließt der in seiner Konzentration zu bestimmende Elektrolyt in das überlaufbefäß B. Die Meßelektroden C befinden sich so dauernd im Elektrolyten. D ist der Vergleichselektrolytwiderstand. Der von der Wechselstromquelle H kommende Strom geht über den Regulierwiderstand E durch die hinfiereinan dergeschalteten Elektrolytwiderstände C und D zur Stromquelle zurück. Mittels des Umschalters Cr kann das Voltmeter F zur Spannungsmessung an die Elektrodenpaare C bzw. D geschaltet werden. Eine Messung verläuft folgendermaßen: Das Voltmeter wird an D gelegt und durch Verstellen von E das Einspielen des Instrumentes F auf eine festgesetzte Marke erreicht. Nun wird das Instrument an C gelegt und auf seiner Skala die gesuchte Konzentration abgelesen. Wenn die Widerstandskapazitäten C und D in einem festen Verhältnis stehen und für die Füllung vom. D stets eine Lösung derselben Konzentration verwendet wird, dann läßt sich die Teilung des Instrumentes F berechnen, und außerdem ist dann gewährleistet, daß sich beliebige überlaufgefäße B mit beliebigen Meßinstrumenten F zu einer Meßanordnung zusammenstellen lassen.. Die Herstellung und Auswechslung der Apparatteile ist damit gegenüber den meisten bisher üblichen Anordnungen erheblich vereinfacht und verbilligt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur fortlaufenden Messung der Konzentration elektrolytisch leitender Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wechselstrom mittels Elektroden (C) durch den Elektrolyten und einen damit in Reihe geschalteten Widerstand (D) geleitet wird, der denselben Temperaturkoeffizienten des Widerstandes hat wie der zu messende Widerstand des Elektrolyten, so daß unter Konstanthaltung der Spannung an den Vergleichswiderstand (D) sich aus der Spannung zwischen den Elektroden (C) im Elektrolyten eindeutig dessen Konzentration ergibt.