DE742014C - Verfahren zur Messung mit Glaselektroden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung mit Glas elektroden Die für die Messung der Wasserstoffionenkonzentration (des pH-Wertes) und ähnlicher Zustandsgrößen wichtige Galselektrode besteht technisch aus einem in die Meßflüssigkeit eintauchenden Gefäß, dessen Oberfläche ganz oder teilweise die wirksame Glasmembran bildet; das Gefäß ist mit einer Ableitungsflüssigkeit gefüllt, in die eine Ableitungselektrode hineinragt. Die zwischen einer solchen Glaselektrode und einer Vergleichselektrode gemessene elektromotorische Kraft ist von dem pn-Wert des Meßgutes und von der Temperatur der Elektrodenkette abhängig. Die Temperaturabhängigkeit der meisten Vergleichselektroden ist recht gering. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung mit einer aus Glaselektrode und Vergleichselektrode bestehenden Elektrodenkette, bei welchem der Temperaturefehler der elektrishen Messung verkleinert oder beseitigt bzw. ein vorgeschriebener Temperaturfehler eingehalten wird.
• Die bei einem gegebenen p-Wert und einer gegebenen Temperatur t vorhandene elektromotorische Kraft E kann man sich zusammengesetzt denken aus einem Grundbestandteil, nämlich der elektromotorischen Kraft bei gleichem pn-Wert und der Bezugstemperatur t0, und einem zur Temperaturdifferenz t-t0 proportionalen Bestandteil E (pH;t) = E (pH;t0) + y(t-t0) # pH.
• Eingehende Untersuchungen haben nun erwiesen, daß die Größe # aus zwei Teilen bestehend gedacht werden kann; Der erste Teil ist proprotional dem gegebenen pH-Wert und daher im wesentlichen durch die Glasmembran verursacht, er werde durch a pH ausgedrückt; dabei ist α schr stark durch das Nernstsche Gesetz bestimmt und ungefähr von der Größe α = 0,198 mV/Grad. Der zweite Teil ist unabhängig von dem gegebenen pH-Wert und daher im wesentlichen abhängig von der Ableitungsfiüssigkeit und der Ableitungselektrode; er werde als ß' geschreiben. Es gilt # = ß'-α, pH, die beiden Anteile sind gegenläufig zueinander. hat ferner die Verglecihselektrode einen vom pH-Wert unabhängigen Temperaturkoeffizienten ß", so ist der Temperaturkoeffizient der gesamten Elektrodenkette # = ß-α PH, worin unter fl die Summe ß = ß' + ß" unter Beachtung der Einzelvorzeichen verstanden ist.
• Im allgemeinen wird man bei pn-Messungen eine bestimmte Genauigkeit fordern, durch die der Meßaufwand bedingt wird. Es wird also auch für das Temperaturintervall t-t0 ein bestimmter Temperaturfehler von der Größe # (t-t0) zulässig oder ovrgeschrieben sein z. B. im Grenzfall # = 0. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die geforderte Größe des Temperaturfehlers durch Einhalten der Beziehung ß-#=α pH zu erreichen. Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten: 1. Bei gegebenem pH-Wert gegebener Ableiutng ß und gegebener Temperaturefehlerorderung # muß der Wert a beeinflußt werden. Dieses Vorgehen ist im allgemeinen aus dem obengenannten Grunde wenig wirkungsvoll. 2. Bei gegebener Glaselektrode a, Ableitung fl und Fehlerforderung # muß der pH-Wert der Meßflüssigkeit becinflußt werden. Es ist z. B möglich, zur stehenden oder strömenden Meßflüssigkeit eine andere Flüssigkeit in einem bestimmten Verhältnis zuzusetzen und dadurch den pH-Wert um ein bestimmtes Stück zu verschieben. 3. Bei gegebenem pH-Wert, gegebener Glaselektrode a und gegebener Felllerforderung e kann man die obige Beziehung einhalten, indem man die Ableitungselektrode und die Ableitungsflüssigkeit, allenfalls auch die Vergleichselektrode, sinngemäß wählt.
• Soll z. B. in dem Gebiet PH=2 bis 3 der Temperaturfehler verschwindend klein sein, so wird man eine Silber-Silberchlorid-Elektorde in n/10-H Cl-Füllung anwenden; soll er im Gebiet pH=5 bis 6 verschwinden klein sein, so wird man eine Bleichloridelektrode als Ableitungselektrode wählen (Ableitungsflüssigkeit: n/10 Na Cl-Lösung gesättigt an PbCl2). Mit der Wahl der Ableitugselektrode (und der Vergleichselektrode) ändert sich im allgemeinen der Nullpunkt und die Größe der pH-Skala des angeschlossenen elektrischen Meßgerätes, z. B. Verstärker und Abeseinstrument, diese Änderung kann jedoch durch entsprechende Einstellug des Meßgerätes selbst unschädlich oder unvwirksam gemacht werden.
• PATENTANSPRSCHE: 1. Verfahren zur messung mit einer aus Glaselektrode und Vergleichselektrode bestehenden Elektrodenkette mit vorgeschrebenem Temperaturfeheler # (t-t0) im Temperaturintervall t-t0, gekennzeichnet durch die Einhaltung der Beziehung fl-e = a # pH, worin a der Temperaturkoeffiziet der Glasmembran und ß die Summe aus den Temperaturkoeffizienten der Ableitungselektrode, der Ableitungsflüssigkeit und der Vergleichselektrode ist.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß bei gegebener Glaselektrode, Ableitung und Temperaturfehlerforderung der pH-Wert der Meßflüssigkeit beeinflußt wird, z. B. dadurch, daß zur Meßflüssigkeit in einem bestimmten Verhältnis eine den p-Wert um ein hestimmtes Stück verschiehende Flüssigkeit zugesetzt wird.

   3. Verfahren nach Asnpruch 1, dadurch gekenzzeichnet, daß bei gegebenem pH-Wert der Meßflüssigkeit, gegebener Glaselektrode und gegebener Fehlerforderung die Ableitungselektorode oder die Ableitungsflüssigkeit oder die Vergleichselktrode oder zwei dieser Teile oder sämtliche dieser Teile entsprechend der genannten Beziehung gewählt werden.