DE758623C

DE758623C - Device for direct measurement of the hydrogen ion concentration in solutions with a measuring and a reference electrode

Info

Publication number: DE758623C
Application number: DEK158993D
Authority: DE
Inventors: Willy Dr Kordatzki
Original assignee: F & M Lautenschlaeger GmbH
Current assignee: F & M Lautenschlaeger GmbH
Priority date: 1940-10-18
Filing date: 1940-10-18
Publication date: 1953-05-04

Description

Vorrichtung zur direkten Messung der Wasserstoffionenkonzentration von Lösungen mit einer Meß- und einer Bezugselektrode Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur direkten Messung der Wasserstoffionenkonzentration von Lösungen mit einer Meß- und einer Bezugselektrode.Device for direct measurement of the hydrogen ion concentration of solutions with a measuring and a reference electrode The invention relates to a Device for direct measurement of the hydrogen ion concentration in solutions with a measuring and a reference electrode.

Es sind Vorrichtungen dieser Art mit übereinanderliegender Meß- und Bezugselektrode bekannt, bei denen ibeide Elektroden in verschiedenen Behältern bzw. Gehäusen untergebracht sind. In diese Meßvorrichtungen wird die zu messende Flüssigkeit eingefüllt bzw. läßt man die zu messende Flüssigkeit durch den Raum der Vorrichtung, in dem sich die Meßelektrode befindet, hindurchfließen. Der Aufbau dieser Meßgeräte ist verhältnismäßig kompliziert. Zum Messen selbst ist eine umständliche Vorbereitung und Wartung der Vorrichtung erforderlich, die von geschultem Personal vorgenommen werden muß. Diese bekannten Meßgeräte sind ungeeignet für Lösungen mit festen Materialien, wie z. B. Spinnstoff, und außerdem auch ungeeignet für halbfeste und feste Massen. There are devices of this type with superimposed measuring and Reference electrode known where both electrodes are in different containers or housings are housed. In these measuring devices is the to be measured Liquid is filled in or the liquid to be measured is allowed to pass through the room the device in which the measuring electrode is located, flow through. The structure this measuring device is relatively complicated. To measure itself is a cumbersome one Preparation and maintenance of the device required by trained personnel must be made. These known measuring devices are unsuitable for solutions with solid materials such as B. textile, and also unsuitable for semi-solid and solid masses.

Nach der Erfindung sind nun die Meß- und die Bezugselektrode zu einer tauchstabförmigen Vorrichtung vereinigt, bei der die Meßelektrode und das überleitungsdiaphragma der im Innern des Tauchstabes befindlichen Bezugselektrode Teile der Wandung des Tauchstabes bilden. Durch diese tauchstabförmige Gestalt und den geschlossenen Aufbau der Meßvorrichtung wird nicht nur die Herstellung dieses Gerätes erheblich vereinfacht, sondern vor allem das Arbeiten mit dieser Vorrichtung wesentlich erleichtert und vereinfacht. According to the invention, the measuring and reference electrodes are now one Dipstick-shaped device combined, in which the measuring electrode and the transfer diaphragm the reference electrode located inside the dipstick parts of the wall of the dipstick form. This immersion rod-shaped shape and the closed structure of the measuring device not only the production of this device is considerably simplified, but also before In particular, working with this device is made much easier and simpler.

Zweckmäßig wird mit dem neuen Tauchstab ein Potentialmeßgerät mit pn-Ableseskala kombiniert, das fest am oberen Ende des Tauchstabes angeordnet ist. Eine ähnliche direkte Vereinigung eines Niehinstruinentes mit einer stabförmigen Elektrodenanordnung ist bei Geräten bekannt, die zur Bestimmung der Feuchtigkeit von körnigem Gut durch NIessung der elektrischen Leitfähigkeit dienen. A potential measuring device is expediently provided with the new immersion rod combined pn reading scale, which is fixed at the upper end of the dipstick. A similar direct union of a Niehinstruin tine with a rod-shaped one Electrode arrangement is known in devices that are used to determine the humidity of granular material by measuring the electrical conductivity.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Längsschnitt, gezeigt. In the drawing is an embodiment of the device according to of the invention, shown partly in longitudinal section.

Der Tauchstab besteht aus einem stabilen Isolationsrohr J, das oben durch einen Stopfen St abgedichtet und unten durch einen porösen, leicht auswechselbaren und in einer Muffe.ilI eingesetzten Tonstift T verschlossen ist. Dieser Tonstift verhindert ein Austreten der im Rohr J befindlichen Flüssigkeit, z. B. The dipstick consists of a sturdy insulation tube J, the top sealed by a plug St and below by a porous, easily replaceable and the clay pen T inserted in a socket. This clay pen prevents leakage of the liquid located in the tube J, e.g. B.

I(CI-Lösung, und stellt gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen der Untersuchungssubstanz und der im Rohr J in der Flüssigkeit K angeordneten Bezugselektrode B her. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner eine ringförmige, beispielsweise aus Antimon bestehende Meßelektrode A vorgesehen, die in das Rohr J eingesetzt ist und einen Teil der Wandung des Tauchstabes bildet.I (CI solution, and at the same time provides the electrical connection between the substance to be examined and the reference electrode arranged in the liquid K in the tube J B here. In the embodiment shown is also an annular, for example Measuring electrode A made of antimony and inserted into the tube J is provided and forms part of the wall of the dipstick.

Bei der gezeigten, besonders vorteilhaften Ausführung ist am oberen Ende des Tauchstabes J ein Meßinstrument G in Gestalt eines empfindlichen Millivoltmeters befestigt, das mit einer Wasserwaage W versehen ist. Zur Verbindung dieses Meßinstrumentes mit dem Tauchstab J dient eine Überwurfmutter v. In the shown, particularly advantageous embodiment is at the top At the end of the dipstick J, a measuring instrument G in the form of a sensitive millivoltmeter attached, which is provided with a spirit level W. To connect this measuring instrument a union nut v is used with the dipstick J.

Die gegenseitige Stellung von Tauchstab J und Meßinstrument wird durch einen federnden, in der Zeichnung nicht dargestellten Stift gesichert, der gleichzeitig die elektrische Verbindung der beiden im Tauchrohr und im Meßinstrument vorgesehenen Leitungen L1 sichert. Die Leitung,, die geschützt innerhalb der Wandung des Rohres J angeordnet ist, schließt die Meßelektrode A an das Meßinstrument an. Die entsprechende, die Bezugselektrode mit dem Meilinstrument verbindende Leitung ist mit L2 bezeichnet.The mutual position of dipstick J and measuring instrument is through a resilient pin, not shown in the drawing, secured at the same time the electrical connection of the two provided in the immersion tube and in the measuring instrument Lines L1 secures. The line, which is protected within the wall of the pipe J is arranged, connects the measuring electrode A to the measuring instrument. The corresponding, the line connecting the reference electrode to the meter is labeled L2.

Es ist ferner eine Einrichtung in Gestalt eines längs verschiebbaren Ringes R und eines in einem Schlitz Sch gleitenden Stiftes S vorgesehen, mit der die Bezugselektrode nach oben aus der Flüssigkeit K herausgezogen und damit die Elektrodenkette außer Betrieb gesetzt werden kann. It is also a device in the form of a longitudinally displaceable Ring R and a pin S sliding in a slot Sch is provided with the the reference electrode is pulled up out of the liquid K and thus the Electrode chain can be put out of operation.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß alle für die Messung notwendigen Einzelteile in einfacher Gestaltung in einem tauchstahförmigen pwNlesser zusammengefaßt sind. Der gedrängte Aufbau dieses pH-Messers, der empfindliche Teile vermeidet und die Einzelteile geschützt an bzw. in dem mechanisch widerstandsfähigen Tauchstab enthält, sichert diesen auch bei wenig sorgfältiger Behandlung gegen eine Beschädigung. Die Messung wird in einfachster Weise vorgenommen, indem der Tauchstah mit seinem unteren Ende in die betreffende Substanz eingetaucht und sofort an dem Meßinstrument G der p-Wert abgelesen wird. Es ist daher möglich, eine Anzahl von Messungen, beispielsweise in verschiedenen Fabrikationsbottichen, mit einem Minimum von Zeit- und Arbeitsaufwand durchzuführen. Mit dem neuen tauchstabförmigen pH-Messer kann man auch Messungen in schwer zugänglichen Hohlräumen vornehmen und insbesondere auch Lösungen mit festen Materialien sowie halbfesten Massen, z. B. Böden, prüfen. The drawing shows that all necessary for the measurement Individual parts combined in a simple design in a dipstick-shaped pwNlesser are. The compact design of this pH meter avoiding sensitive parts and the individual parts are protected on or in the mechanically resistant dipstick contains, protects it against damage even if it is not handled very carefully. The measurement is made in the simplest possible way, by using the immersion rod with his lower end immersed in the substance in question and immediately attached to the measuring instrument G the p-value is read. It is therefore possible to take a number of measurements, for example in different manufacturing vats, with a minimum of time and effort perform. The new dipstick-shaped pH meter can also be used for measurements Carry out in hard-to-reach cavities and especially solutions with fixed Materials as well as semi-solid masses, e.g. B. Soils, check.

Der Apparat kann mit einem Meßinstrument beliebiger Empfindlichkeit ausgerüstet werden. Bei sehr hochempfindlichen, mit Bandaufhängung versehenen Meßinstrumenteil ist die Aufhängung des Apparates in einer mit Handgriff versehenen Gabel vorgesehen. The apparatus can be used with a measuring instrument of any sensitivity be equipped. With very highly sensitive measuring instrument part provided with a tape suspension the suspension of the apparatus in a fork with a handle is provided.

In dieser Gabel ist der Apparat oberhalb des Schwerpunktes und leicht drehbar so befestigt, daß er sich stets von selbst in lotrecher Lage einstellt. Zur Erreichung des gleichen Zweckes kann der Apparat auch auf einem Schwimmer befestigt werden Ist das Meßinstrument mit einer Arretierung versehen, so kann diese derart eingerichtet werden, daß sie automatisch in Tätigkeit tritt, wenn die Lage des Apparates stark von der senkrechten Stellung abweicht.In this fork the apparatus is above the center of gravity and light rotatably mounted so that it always adjusts itself in a perpendicular position. To achieve the same purpose, the device can also be mounted on a float If the measuring instrument is provided with a lock, this can be can be set up so that it comes into operation automatically when the location of the apparatus strongly deviates from the vertical position.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann so vorgegangen werden, daß das Meßinstrument, ohne die in der Zeichnung dargestellte überstehende Platte für die Skala aufzuweisen, direkt in den Erweiterungskopf des Stabes mit liegender oder stehender Skala eingesetzt ist. In a particular embodiment of the invention, this can be done that the measuring instrument, without the protruding shown in the drawing Plate for the scale to have directly in the extension head of the rod with horizontal or vertical scale is used.

Bei Elektroden bzw. Lösungen, die leicht Polarisation erleiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, an dem Tauchstah eine Vorrichtung anzubringen, die eine kräftige Durchmischung der unmittelbar an die Elektrode grenzenden Lösung ermöglicht. Dadurch werden die Polarisationsprodukte von der Elektrode entfernt und der verändernde Einfluß der Polarisation auf das Elektrodenpotential beseitigt. Eine mäßig in Form eines Ringes ausgebildet, der die Meßelektrode verschiebbar umgibt, und der mit Offnungen ausgestattet ist, die einen Durchtritt der Lösung und deren Durchmischung bei Bewegung des Ringes bewirken. For electrodes or solutions that are easily polarized, has it has proven to be advantageous to attach a device to the dipstick, vigorous mixing of the solution immediately adjacent to the electrode enables. This removes the polarization products from the electrode and the changing influence of polarization on the electrode potential eliminated. A moderately designed in the form of a ring, which surrounds the measuring electrode displaceably, and which is equipped with openings that allow the solution and its Achieve mixing when the ring is moved.

Die genannte Bewegung des Ringes erfolgt vom oberen Ende des Tauchstabes her durch einen Hebelmechanismus und eine zum Ring führende Verbindungsstange.The mentioned movement of the ring takes place from the upper end of the dipstick through a lever mechanism and a connecting rod leading to the ring.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for direct measurement of the hydrogen ion concentration of solutions with a measuring and a reference electrode, which are arranged one above the other are, characterized in that the measuring and the reference electrode to a dip-rod-shaped Device are combined in which the measuring electrode and the transfer diaphragm the reference electrode located inside the dipstick parts of the wall of the Form dipstick.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the measuring electrode has the shape of a ring or a solid rod that forms part of the wall of the dip stick forms or the shape of part of the body shapes mentioned.

3. Device according to claims I and 2, characterized in that that the electrolytic transfer diaphragm is attached to the inside of the dipstick Reference electrode has the shape of a ring or rod that forms part of the wall of the dip stick forms or the shape of part of the body shapes mentioned.

4. Device according to claims I to 3, characterized in that that on the electrode system consisting of the two electrodes mentioned above upper end of the dipstick is a measuring instrument attached to the poles of the Electrode system is connected.

5. Device according to claims I to 3, characterized in that that by a device sliding along the wall of the dipstick, the reference electrode can be shifted upwards so far that it is no longer in the reference solution immersed.

6. Device according to claims I to 4, characterized in that that the dipstick is movably suspended in a holding device so that it to achieve an exact and always the same reading of the measuring instrument at Immersion in the test solution hangs vertically.

7. Device according to claims I to 4, characterized in that that the dipstick is equipped with a float, which it in the to be measured Holds solution upright and floating.

8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that that the holding device or the float with a lock for the measuring instrument is connected so that when you take the vertical position of the dipstick the lock of the measuring instrument is released.

9. Device according to claims I to 3, characterized in that that an annular ring-shaped one which surrounds the measuring electrode and is provided with suitable openings Body is attached so that it can be moved from above along the electrode.

To differentiate the subject matter of the invention from the prior art are The following publications were considered in the granting procedure: German Patent Nos. 483,580,517,212; U.S. Patents No. I 779 232, 1846354, 1951395.