DE581155C - Kapillarelektrometer - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. JULI 1933

•18 AUG. 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 e GRUPPE 5

Dr. N. Gerber's Co. m. b. H. in Leipzig

Kapillarelektrometer Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Dezember 1932 ab

Zur Bestimmung einer Potentialdifferenz, besonders, wenn es sich um sehr feine Messungen handelt, wird vielfach ein Kapillarelektrometer verwendet. In der üblichen Ausführung besteht dieses Meßgerät aus einem Glaskolben, der bis zu einer gewissen Höhe mit Quecksilber gefüllt ist und an den eine Elektrode angelegt ist. An den etwa kugelförmig ausgebildeten Glaskolben schließt -sich nach oben hin ein Steigrohr an, das über eine Kapillarabzweigung mit einem weiteren Steigrohr verbunden ist. Dieses und das vom Glaskolben abwärts gehende Steigrohr sind oben durch eine Querverbindung miteinander verbunden. Auch. in diesem zweiten Steigrohr, welches an die zweite Elektrode angeschlossen ist, befindet sich bis zu einer bestimmten Höhe Quecksilber, welches auch bis zu einer gewissen Höhe in das

ao Kapillarverbindungsrohr hineinragt. Oberhalb des Quecksilbers befindet sich Schwefelsäure.

Bei Anlegung eines Potentials an die Elektroden dieses Meßinstruments erfolgt nun

»5 eine Verschiebung des Quecksilbers im Gerät, und durch das Steigen bzw. Fallen des Ouecksilberfadens im Kapillarverbindungsrohr läßt sich die Potentialdifferenz ablesen. Das Quecksilber der kleinen Elektrode darf erheblich nur kathodisch polarisiert werden, auch darf die Polarisation höchstens bis ι Volt gehen. Vorübergehende anodische Polarisation ist -nur zu einigen Hundertsteln Volt statthaft, da sonst das Quecksilber unrein und der Meniskus unbeweglich wird. Zu starke kathodische Polarisation läßt Wasserstoffblasen auftreten, durch welche das Instrument ebenfalls unbrauchbar gemacht wird.

In der Praxis kommt es nun nicht selten vor, daß die Polarisation zu weit geht oder daß an die Elektroden die falsche Polspan- - nung angelegt wird. Man muß dann, um das Gerät wieder gebrauchsfähig zu machen, die Ouecksilberoberfläche erneuern bzw. das über dem Quecksilber entstandene Wasserstoffbläschen entfernen. Zu diesem Zweck wird das Aießgerät auf den Kopf gestellt, so daß Quecksilber und Schwefelsäure ihre Lagerung miteinander vertauschen. Dieses Vorgehen ist jedoch mit Schwierigkeiten verknüpft, und erst nach oft langem Bemühen gelingt es in einwandfreiem Maße, das Instrument wieder in Ordnung zu bringen..

Zur Behebung dieses Ubelstandes wird erfindungsgemäß das Kapillarelektrometer besonders ausgestaltet derart, daß es, um das durch zu starke oder falsche Polarisation untauglich gewordene Instrument wieder gebrauchsfähig zu machen, nur einer einmaligen Schwenkung des Meßinstruments bedarf, da- 6b mit dies sicher und einwandfrei erreicht wird. Erfindungsgemäß ist daher das mit dem Ka-

pillarverbindungsrohr verbundene Steigrohr nicht wie bisher genau oder annähernd senkrecht, sondern schräg angeordnet, etwa um ein Beispiel zu wählen, unter einem Winkel von 45°.

In einem Ausführungsbeispiel ist das Kapillarelektrometer gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht veranschaulicht.

Der Hier etwa birnenförmig ausgestaltete

to Glaskolben i, der unten die eine Elektrode besitzt, ist an seinem unteren Teil mit Queck-

- silber gefüllt. Weiter oberhalb zweigt das Kapillarverbindungsrohr 2 ab, welches an seinem anderen Ende in das Steigrohr 3 einmündet, welches erfindungsgemäß schräg, etwa unter einem Winkel von 45 °, angeordnet ist. Dieses Steigrohr 3 führt bis zu einer gewissen Höhe und ist dann über das Querstück 4 mit dem oberen Teil des Glaskolbens 1

ao verbunden. Auch in dem Steigrohr 3 befindet sich Quecksilber, während oberhalb der Quecksilberschicht im Steigrohr 3 und Glaskolben 1 Schwefelsäure untergebracht ist. Das Steigrohr 3 ist in zweckentsprechender Weise mit der zweiten Elektrode verbunden. Das Quecksilber wird nun in dem Kapillarverbindungsrohr 2 bis zu einer gewissen Höhe ansteigen und dort entsprechend der angelegten Potentialdifferenz an den Elektroden verschieden bzw. entsprechend weit steigen oder fallen.

Sind beim Anlegen der Spannung die Elektroden vertauscht worden oder wurde die Polarisation zu weit getrieben, so daß sich dann oberhalb der Quecksilberschicht ein Wasserstoffbläschen bildet, so genügt es, das Gerät nach der Seite des schrägen Steigrohres 3 niederzuschwenken, worauf dann das Quecksilber mit der Schwefelsäure eine \^rerlagerung vornimmt und beim Zurückschwenken im Kapillarrohr eine neue, reine Quecksilberoberfläche erhalten wird, und zwar an der gleichen Stelle wie zuvor, so daß die Ablesevorrichtung ohne weitere Verstellung wieder weiter benutzt werden kann. Beim Zurückschwenken des Geräts befindet sich also das Meßgerät sofort wieder in gebrauchsfertigem Zustande.

Die Ablesung bei derartigen Geräten erfolgt im allgemeinen mittels eines Mikroskops bzw. eines Fernrohres, mit dem das vergrößerte Bild der Kapillarröhre und das Steigen und Fallen des Ouecksilberfadens darin beobachtet \vird. Zweckmäßig kann es sein, an Stelle dieser Art der Beobachtung hinter dem Gerät eine Lichtquelle aufzustellen und das Schattenbild des Kapillarrohres auf eine Mattscheibe zu projizieren und in dieser Weise, also gleichfalls in vergrößertem Maßstabe, in Beobachtung vorzunehmen. Es hat sich gezeigt, daß auch auf diesem Wege eine durchaus einwandfreie und viel bequemere Beobachtung möglich ist als durch das bislang übliche Mikroskop. Es empfiehlt sich jedoch, zu diesem Zweck das Kapillarrohr 2 nicht rund zu belassen, sondern es auf der der Lichtquelle abgewendeten Seite und gegebenenfalls auch auf der entgegengesetzten Seite plan zu schleifen, um optische Differenzen bei der Brechung der Strahlen in dem Glase möglichst weitgehend auszuschalten.

Ferner ermpfiehlt es sich, das ganze Meßgerät auf einer Grundplatte nicht fest anzubringen, sondern es auf Stellenschrauben zu lagern, weil hierdurch in schnellerem Maße eine Einregelung des Ouecksilberfadens erfolgen kann, als wenn umgekehrt das Meßgerät feststeht und die Projektionsgeräte eingeregelt werden müssen.

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Kapillarelektrometer, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kapillarrohr (2) verbundene bzw. an dieses angeschlossene Steigrohr (3) schräg, beispielsweise unter 45°, angeordnet ist.

2. Kapillarelektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr (2) auf einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten plan geschliffen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen