DE623846C

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Publication number: DE623846C
Application number: DENDAT623846D
Authority: DE
Priority date: 1934-01-30
Also published as: FR768577A

Description

Bibüotheek ^{DEUTSCHES REICH} Library ^{GERMAN REICH}

17 FIB, 1G3617 FIB, 1G36

AUSGEGEBEN AM
7. JANUAR 1936ISSUED ON
7th JANUARY 1936

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 421 GRUPPE 3osCLASS 421 GROUP 3os

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt *)

von Flüssigkeitenof liquids

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Januar 1934 abPatented in the German Empire on January 31, 1934

Es ist an sich, bekannt, bei Gaselektroden für Konzentrationselemente zur Messung des PH-Wertes von Flüssigkeiten drahtförmige oder aus perforiertem Blech bestehende Elektroden zu verwenden. Bei den bisher bekannten Elektroden dieser Art bot es indessen außerordentliche Schwierigkeiten, eine ausreichend kleine Anzeigeverzögerung und eine schnelle und sichere Einstellung des der Priifflüssigkeit entsprechenden Grenzpotentials zu erzielen. Bei den bekannten Platin-Wasserstoff-Elektroden war durchweg nur eine punktförmige oder eine linienförmige Berührungsstelle zwischen den drei KomponentenIt is known per se, in gas electrodes for concentration elements for measuring the PH value of liquids wire-shaped or perforated sheet metal electrodes to use. With the previously known electrodes of this type, however, it offered extraordinary difficulties, a sufficiently small display delay and a fast and safe setting of the limit potential corresponding to the test liquid achieve. With the well-known platinum-hydrogen electrodes, there was consistently only one punctiform or a linear point of contact between the three components

Platin, Wasserstoff und Prüfflüssigkeit vorhanden, wodurch die Einstellung des Gleichgewichtes zwischen diesen lange Zeit in Anspruch nahm, so daß schnelle, insbesondere fortlaufende pH-Wert-Bestimmungen in Flüssigkeiten nicht möglich "waren.Platinum, hydrogen and test liquid are present, which means that the equilibrium between these takes a long time took, so that rapid, especially continuous pH determinations in liquids not possible ".

Die Erfindung vermeidet diese Mängel dadurch, daß gemäß der Erfindung der Wasserstoff durch eine mit Durchbrechungen versehene Elektrodenmetallfläche, z. B. ein Drahtnetz oder ein perforiertes Blech, von der Prüfflüssigkeit getrennt ist und durch die Elektrode hindurch in die Prüfflüssigkeit übertritt. Man führt also im Sinne der Erfindung den Wasserstoff unter Aufrechtefhaltung eines kleinen Überdruckes von der Rückseite der durchbrochenen Elektrodenfläche zu. Dabei bilden sich in den Durchbrechungen der Elektrodenfläche kleine Wasserstoffbläschen aus. Diese haften besonders dann, wenn man die Prüfflüssigkeit in möglichst langsamem Strom an der dem Wasserstoffzuführungsrohr abgekehrten Elektrodenfläche entlang führt, verhältnismäßig fest, so daß sich eine flächenförmige Grenzschicht Platin-Wasserstoff-Prüfflüssigkeit schnell und sicher einstellt und auch bei fortlaufenden Messungen aufrechterhalten bleibt.The invention avoids these shortcomings in that, according to the invention, the hydrogen by an electrode metal surface provided with openings, e.g. B. a Wire mesh or a perforated sheet metal from which the test liquid is separated and through which Electrode passes through into the test liquid. So one leads within the meaning of the invention the hydrogen while maintaining a slight positive pressure from the rear the perforated electrode surface. This forms in the openings small hydrogen bubbles appear on the electrode surface. These are especially liable if the test liquid in the slowest possible flow on the hydrogen supply pipe facing away electrode surface leads along, relatively firmly, so that a sheet-like boundary layer of platinum-hydrogen test liquid sets quickly and reliably and is maintained even with continuous measurements.

Um eine langsame Strömung der Prüffiüssigkeit an dieser Grenzfläche entlang zu erzielen, empfiehlt es sich, in der Nähe der Elektrode eine nach oben gerichtete Düse derart anzuordnen, daß durch den durch die Elektrode und durch diese Düse hindurchtretenden Wasserstoff eine verhältnismäßig langsame Strömung der Prüfflüssigkeit an der Elektrodenfläche entlang erzeugt wird.In order to achieve a slow flow of the test liquid along this interface, it is recommended to have an upwardly directed nozzle near the electrode to arrange that through the passing through the electrode and through this nozzle Hydrogen a relatively slow flow of the test liquid is generated along the electrode surface.

Bei fortlaufenden pH-Wert-Bestimmungen in Flüssigkeiten ist es zweckmäßig," nicht nur in an sich bekannter Weise einen Teilstrom der zu prüfenden Flüssigkeit durch einen Behälter zur Sättigung dieses Teilstromes mit Wasserstoff und durch ein mit Überlauf versehenes Gefäß hindurchzuführen, sondernIn the case of continuous pH determinations in liquids, it is advisable to "not only a partial flow of the liquid to be tested through a container in a manner known per se to saturate this substream with hydrogen and through an overflow But rather a vessel

*) Von dem Patentsweher sind als die Erfinder angegeben worden:*) From the patent payer, the inventors have been indicated:

Dr. Heinz Grüß und Dr.-Ing. Fritz Lienezveg in Berlin-Siemensstadt.Dr. Heinz Grüß and Dr.-Ing. Fritz Lienezveg in Berlin-Siemensstadt.

außerdem auch noch die Elektrode selbst in einen Nebenschluß zu der mit Wasserstoff gesättigten Flüssigkeit zu legen.in addition, the electrode itself is shunted to the one with hydrogen to put saturated liquid.

Die neue Elektrode weist weiterhin noch den Vorteil auf, daß sie nur einen geringen Wasserstoffverbrauch hat.The new electrode still has the advantage that it only has a small amount Has hydrogen consumption.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.

ίο Die Prüfflüssigkeit tritt durch ein Rohr ι in einen Behälter 2 ein. Aus diesem Behälter gelangt die Hauptmenge der Prüfflüssigkeit unter Umgehung der Platin-Wasserstoff-Elektrode durch die Rohre 3 und 4 zur Verbrauchsstelle. Ein geringer Teil der Prüfflüssigkeit strömt aus dem Behälter 2 durch die am Boden des Behälters vorgesehene Kapillare S hindurch in einen Behälter 6 ein, der vollständig mit Glaskugeln 7 o. .dgl. gefüllt ist. Dieser Behälter dient in noch zu besprechender Weise zur Sättigung der Prüfflüssigkeit mit Wasserstoff. Aus dem Behälter 6 gelangt die Prüfflüssigkeit durch einen Spalt 6' in einen Raum 8, aus dem der Hauptteil durch eine öffnung 9 in das Gefäß 10 einströmt. An dem Gefäß ro ist ein Überlauf 11 vorgesehen, mittels dessen die überschüssige Prüfflüssigkeit wieder in die Hauptleitung 3,4 eingeführt wird. Auf der .der öffnung 9 abgekehrten Seite des Raumes 8 ist eine Elektrode 12 mit großer Grenzfläche zwischen Wasserstoff, Elektrodenmetall und Prüfflüssigkeit eingesetzt, z. B. ein Drahtnetz oder ein perforiertes Blech'aus Platin, platiniertem Gold,' einer Platinlegierung oder einem Metall der Platingruppe. Die Elektrode ist mit einer aus Platindraht 13 bestehenden Stromzuführung versehen. Mit Hilfe eines Rohres 14 wird auf der dem Raum 8 abgekehrten Seite der Elektrode 12 Wasserstoff zugeführt, der durch die Elektrode hindurchströmt. In der Nähe der Elektrode ist eine nach oben hin gerichtete Düse 15 angebracht, durch welche der Wasserstoff hindurchströmt und so pumpenartig einen Strom der im Raum 8 befindlichen Prüfflüssigkeit an der Elektrodenfläche entlang erzeugt. Diese Menge der Prüfflüssigkeit tritt durch die Düse 15 hindurch in ein aufwärts führendes Rohr 16, so daß der Spiegel der Prüfflüssigkeit in dem Rohr 16 etwa .dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter 10 entspricht. Der Wasserstoff steigt durch das Rohr 16 auf und tritt aus dem oberen Ende dieses Rohres in den Behälter 6 ein. Die durch die Kapillare 5 in den gleichen Behälter fortlaufend eintretende Prüfflüssigkeit wird, begünstigt durch die durch die Glaskugeln 7 erzielte große Oberfläche, sich mit Wasserstoff sättigen. Der Wasserstoff verläßt den Behälter 6 durch eine möglichst weit unten in dem Behälter angeordnete enge Öffnung 17.ίο The test liquid passes through a pipe ι into a container 2. Most of the test liquid flows from this container bypassing the platinum-hydrogen electrode through pipes 3 and 4 to the point of consumption. A small part of the test liquid flows out of the container 2 through that provided at the bottom of the container Capillary S through it into a container 6 which is completely filled with glass balls 7 or the like. filled is. This container is used to saturate the test liquid in a manner still to be discussed with hydrogen. The test liquid passes from the container 6 through a gap 6 'into a space 8 from which the main part flows into the vessel 10 through an opening 9. An overflow 11 is provided on the vessel ro, by means of which the excess Test liquid is introduced back into the main line 3, 4. On the opening 9 turned away Side of the space 8 is an electrode 12 with a large interface between Hydrogen, electrode metal and test liquid are used, e.g. B. a wire mesh or a perforated sheet 'made of platinum, platinum-coated gold,' a platinum alloy or a metal the platinum group. The electrode is connected to a power supply made of platinum wire 13 Mistake. With the help of a tube 14 is on the side facing away from the room 8 the electrode 12 is supplied with hydrogen which flows through the electrode. In the Near the electrode is an upwardly directed nozzle 15 through which the Hydrogen flows through it and thus a pump-like flow of the in space 8 Test liquid generated along the electrode surface. This amount of test liquid passes through the nozzle 15 into an upwardly leading pipe 16, so that the The level of the test liquid in the pipe 16, for example the liquid level in the container 10 is equivalent to. The hydrogen rises through tube 16 and exits the top this tube into the container 6. The through the capillary 5 in the same container Continuously entering test liquid is favored by the liquid caused by the glass balls 7 achieved large surface area, saturate with hydrogen. The hydrogen leaves the Container 6 through a narrow opening 17 arranged as far down as possible in the container.

Die. Öffnung 17 ist deswegen so weit nach unten gelegt — bei gleichzeitiger, möglichst hoher Anordnung. der Austrittsöffnung des Wasserstoffes aus dem Rohr 16 —, um ein Eindringen der äußeren Luft in das Sättigungsgefäß 6 in einfacher Weise zu verhüten. ,The. Opening 17 is therefore placed so far down - with a simultaneous, as high as possible arrangement. the outlet opening of the hydrogen from the pipe 16 - in order to prevent the outside air from penetrating into the saturation vessel 6 in a simple manner. ,

In die im Behälter 10 befindliche Prüfflüssigkeit taucht noch eine nur teilweise angedeutete Vergleichselektrode 18 ein, z. B. eine Quecksilber-Kalomel-Elektrode, deren untere Öffnung durch ein Glasfilter 19 abgeschlossen ist.An only partially indicated test liquid is still immersed in the test liquid located in the container 10 Comparison electrode 18, e.g. B. a mercury calomel electrode, the lower one Opening through a glass filter 19 is completed.

Wie ersichtlich, wird bei der neuen Elektrode nur ein sehr kleiner Teil der mit Wasserstoff gesättigten Prüfflüssigkeit für ,die Messung benutzt, nämlich nur diejenige Flüssigkeitsmenge, die an der Elektrode 12 durch die Pumpenwirkung der mit Wasserstoff beschickten Düse 15 vorbeigeführt wird. Man sättigt eine größere Menge, als an der Elektrode für die Messung benutzt wird, um die Sättigungseinrichtung schneller zu durchspülen. Die Strömungsgeschwindigkeit dieses kleinen Teiles der Prüfflüssigkeit ist verhältnismäßig gering, was sich bei Versuchen als zweckmäßig erwiesen hat. Es wird eine fortlaufende genaue Messung ermöglicht, weil ständig das der Prüfflüssigkeit entsprechende Grenzpotential zwischen dieser und der Platin-Wasserstoff-Elektrode sich sicher einstellt. Trotzdem ist infolge der Anordnung mehrerer Nebenschlüsse des Flüssigkeitsstromes die Anzeigeverzögerung sehr .klein und unabhängig von der Gesamtmenge.As can be seen, with the new electrode only a very small part of the hydrogen-saturated test liquid for that Measurement is used, namely only the amount of liquid that passes through the electrode 12 the pumping action of the nozzle 15 charged with hydrogen is bypassed. Man saturates a larger amount than is used at the electrode for the measurement Flush saturation device faster. The flow rate of this small part of the test liquid is relatively small, which turns out to be in tests Has proven expedient. Continuous accurate measurement is made possible because the limit potential corresponding to the test liquid between this and the platinum-hydrogen electrode is sure to set itself. Nevertheless, due to the arrangement of several shunts of the liquid flow, the display delay is very small and regardless of the total amount.

Schließlich besteht bei der neuen Elektrode auch noch der Vorteil, daß eine bequeme Regenerierung der Platinelektrode 12 dadurch möglich ist, daß das Gefäß 10 nach unten abgezogen und nach Abspülen der Elektrode 12 mit destilliertem Wasser durch ein ebenso großes, mit Platinierungsflüssigkeit gefülltes und eine Anode enthaltendes Gefäß ersetzt werden kann. Verbindet man nach Auswechslung des Gefäßes 10 die Stromzuführung 13 der Elektrode 12 mit dem negativen Pol einer Stromquelle und die in dem P-Iatinierungsgefäß befindliche Elektrode mit dem positiven Pol der Stromquelle, so erhält man nach kurzer Zeit eine Abscheidung von Platinmohr auf der Elektrode 12 und damit eine neu betriebsfähige Wasserstoff-Platin-Elektrode. Finally, the new electrode also has the advantage that regeneration is easy the platinum electrode 12 is possible in that the vessel 10 is pulled downwards and after rinsing the electrode 12 with distilled water through a likewise large vessel filled with platinum plating fluid and containing an anode replaced can be. After replacing the vessel 10, the power supply is connected 13 of the electrode 12 with the negative pole of a power source and that in the P-Iatinierungsgefäß located electrode with the positive pole of the power source, one obtains after a short time a deposition of platinum black on the electrode 12 and thus a new operational hydrogen platinum electrode.

Claims

Patent claims:

i. Platinum-hydrogen electrode, especially for continuous measurement of the PH value of · liquids, characterized in that the hydrogen by an electroclen metal surface provided with perforations, z. B. a wire mesh

or a perforated sheet of the test liquid is separated and through the electrode into the test liquid transgresses.

2. Electrode according to claim i, characterized in that in the vicinity of the electrode an upwardly directed nozzle is arranged to pass through the electrode and the nozzle Hydrogen, an expediently slow flow of the test liquid is generated along the electrode surface.

3. Electrode according to claim 2, characterized in that a above the nozzle Container to saturate the test liquid with the through the electrode and through Hydrogen that has passed through the nozzle is provided.

4. Electrode according to claim 1 or 2 *, characterized in that the electrode surface is arranged in shunt to the flow of the test liquid saturated with hydrogen.

5. Electrode according to claim. 1 and 3, characterized in that the feed pipe for the hydrogen in the upper part of the with a partial flow of the test liquid charged saturation container opens and that the outlet opening of the excess hydrogen from this Container is arranged in the lower container part.

1 sheet of drawings