DE858573C - Elektrolytischer Elektrizitaetszaehler - Google Patents
Elektrolytischer ElektrizitaetszaehlerInfo
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Description
- Elektrolytischer Elektrizitätszähler Es ist bekannt, Elektrizitätsmengen dadurch zu zählen, daß man den Strom in Form von Gleichstrom ganz oder zu einem bekannten Teil durch Lösungen leitet, wobei an einer oder an beiden Elektroden Abscheidungen, vorwiegend Metallabscheidungen stattfinden, die der durchgegangenen Elektrizitätsmenge proportional sind. Im bekannten Stia-Zähler wird beispielsweise Quecksilber ausgeschieden, das den Vorteil bietet, daß die abgeschiedene Metallmenge volumetrisch gemessen werden kann. Dieser Zähler benötigt recht kostspielige Materialien und ist auch sonst gelegentlichen Störungen unterworfen. Ferner ist das Problem der strengen Proportionalität zwischen der durchgegangenen Elektrizitätsmenge und der abgeschiedenen Metallmenge in vielen Fällen nur angenähert und daher ungenügend lösbar.
- Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Konzentrationen von Stoffen, die bei Stromdurchgang in einem Elektrolyt durch umkehrbare oder nahezu umkehrbare elektrochemische Vorgänge erzeugt oder zusätzlich erzeugt werden, physikalisch gemessen werden. Die Anordnung gemäß der Erfindung vermeidet die Abscheidung von Stoffen, die außerhalb des Elektrode lyts bleiben, praktisch vollständiig. Sie macht sich lediglich solche elektrochemischen Vorgänge zunutze, die praktisch ohne Masseausscheidungen, aber dafür mit Konzentrationsänderungen im Elektrolyt einhergehen. Ferner werden auch solche Vor- gänge benutzt, die zwar primär mit Masseausscheidungen verbunden sind, bei denen aber die ausgeschiedenen Massen im Elektrolyt gelöst werden.
- Diese elektrochemischen Vorgänge ermöglichen eine genügende Proportionalität zwischen der hindurchgegangenen Elektrizitätsmenge und den Konzen--trationen der durch den Strom im Elektrolyt gebildeten Stoffe oder deren Konzentrationsänderungen.
- Wird beispielsweise eine Eisen(III) salzlösung, etwa Eisen(III)chlorid allein oder in einem Gemisch mit einer Eisen(II) salzlösung, etwa Eisen(II)-chlorid, in den Kathodenraum der Elektrolytzelle gebracht, so findet bei Stromdurchgang eine Reduktion des dreiwertigen Eisens statt, so daß Eisen(II)chlorid entweder neu entsteht oder sich seine Konzentration steigert, während die Konzentration des Eisen (III) chlorids abnimmt. Von diesen Konzentrationen an Eisen(II)- und Eisen(III)-salz hängen manche physikalischen Eigenschaften der Lösung ab, wie Farbe, Brechungszahl, Dichte, elektrische Leitfähigkeit, Elektrodenpotentiale und andere. Diese Konzentrationen und ihre Änderungen lassen sich daher mit Hilfe einer oder mehrerer dieser physikalischen Eigenschaften messend bestimmen, wodurch auch die hindurchgegangene Elektrizitätsmenge erfaßt wird.
- Eine bevorzugte Form der Messung von Konzentrationen in den nach außen völlig abgeschlossenen Zählergefäßen besteht in der Bestimmung der Dichte der Lösungen. Diese Bestimmung wird erfindungsgemäß mit Hilfe von Glasschwimmern ausgeführt, in die ein Eisenkern eingeschmolzen ist, so daß sie entweder etwas leichter oder etwas schwerer als die Flüssigkeit bleiben. Diese Schwimmer werden mit Hilfe eines Elektromagneten, der sich außerhalb der Zählergefäße befindet, zum Schweben in der Flüssigkeit gebracht. Der hierzu für den Elektromagneten notwendige Strom dient zur Messung der Dichte bei der betreffenden Temperatur, die an einem in der Lösung befindlichen Thermometer abgelesen wird.
- Eine andere Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung benutzt die Änderung der Brechungszahl der Lösungen im Zählergefäß. Diese optische Methode ist jedoch nur auf einige Beispiele beschränkt. Eine wesentlich allgemeinere und genauere optische Methode liegt in der kolorimetrischen Gehaltsbestimmung vor, die in allen den Fällen anwendbar ist, in denen die Konzentrationsänderungen mit Farbänderungen einhergehen, wie beispielsweise bei Eisen-, Titan-, Vanadin-, Chromsalzlösungen und anderen. In vielen Fällen läßt sich die Farbänderung direkt zur Konzentrationsbestimmung verwenden, in manchen Fällen hat es sich jedoch ergeben, daß die Empfindlichkeit der Messung erheblich durch Zusätze gesteigert wird oder werden kann. So wird beispielsweise die Genauigkeit der Messung in dem oben angeführten Beispiel des Eisen(lTI)chlorids erheblich durch einen Zusatz von Salzsäure gesteigert.
- In weiterer Ausbildung der Anordnung gemäß der Erfindung wird zur Bestimmung der beim Stromdurchgang eingetretenen Konzentrationsänderungen die elektrische Leitfähigkeit der Lösungen benutzt.
- Zu diesem Zweck werden gesonderte Elektrodenpaare in die beiden Räume des Zählergefäßes eingebaut, derart, daß in jedem Elektrodenraum ein Elektrodenpaar angeordnet wird. Jedes Elektrodenpaar ist seinerseits von einem Mantel aus nicht leitendem Material, vorwiegend von einer Glasglocke, umgeben, die aber von dem Elektrolyt d-s Zählers frei durchströmt werden kann. Die Messung der Leitfähigkeit kann mit jedem Elektrodenpaar getrennt vorgenommen werden. Besonders genau sind jedoch Messungen, bei denen die beiden Elektrodenpaare in geeigneter Weise gegeneinander geschaltet werden. Die Temperatur wird an Thermometern abgelesen, die dauernd in die Zählergefäße eingebaut sind, und zwar möglichst so, daß die ganze Skala in die Flüssigkeit eintaucht.
- Das Gefäß, in dem sich der Zählerelektrolyt befindet, das Zählergefäß, kann an sich beliebige Form haben. In einer bevotzugten Form gemäß der Erfindung ist das Gefäß gasdicht oder nahezu gasdicht nach außen abgeschlossen und besteht aus zwei Räumen, je einem Kathoden- und einem Anodenraum, die leitend miteinander verbunden sind.
- In einer einfachen Ausführungsform hat das Zählergefäß die Form eines U-Rohres. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die unerläßliche Trennung der Flüssigkeit des Kathodenraumes von derjenigen des Anodenraumes in diesem Fall durch Schichten aus Materialien, die flüssigkeitsdurchlässig, aber eine Strömung der Flüssigkeit zu behindern imstande sind.
- Hierzu kann entweder nur ein Stoff oder es können auch mehrere Stoffe gleichzeitig verwandt werden. Bevorzugt werden Stopfen aus Glaswolle, Asbest oder ähnlichem Material verwandt, aber auch halbdurchlässige keramische Platten oder auch Flüssigkeitsschichten hoher Viskosität, wie etwa durch Gelatine oder Agar-Agar versteifte Lösungen. Es können auch mehrere dieser Strömungshindernisse gleichzeitig angewandt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Querschnitt des Zählergefäßes auf diejenige Länge desselben, die von den Strömungshindernissen eingenommen wird, erweitert, um Erwärmungen beim Stromdurchgang zu vermeiden.
- In einer weiteren Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung werden Kathodenraum und Anodenraum in getrennten Gefäßen untergebracht. Die leitende Verbindung zwischen beiden Gefäßen besteht aus einem Metalldraht oder einem anderen metallischen Leiter. In diesem Fall wird in jedem Elektrodenraum eine zweite Elektrode (Hilfselektrode) angeordnet, die aus einem Metall besteht, das mit dem Säurerest des Elektrolyts des jeweiligen Elektrodenraumes ein schwerlösliches Salz zu bilden imstande ist. Über diese Hilfselektrode, die sich irgendwo im Elektrodengefäß in beliebiger Lage, vorzugsweise horizontal angeordnet, befindet, wird eine genügende Menge des schwerlöslichen Salzes des Metalls der Hilfselektrode mit dem Säurerest des Elektrolyts angeordnet, wobei es weniger auf die räumliche Anordnung von Salz und Hilfselektrode ankommt, als auf die Bedeckung der Hilfselektrode durch das Salz.
- Diese Hilfselektrode kann sich an einer beliebigen Stelle des Elektrodenraumes befinden, beispielsweise amBoden desselben usw. In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung wird die Hilfselektrode in einen Seitenraum des Elektrodengefäßes angeordnet, der mit dem Elektrodenraum in Flüssigkeitsverbindung steht. In dem Verbindungsweg zwischen El ektro denraum und Seitenraum befinden sich Strömungswiderstände, etwa Pfropfen aus Glaswolle, Asbest od. dgl. Diese Anordnung gewährt den Vorteil, daß sich die Hilfselektrode mit ihrem Salz in einem gegen Strömungen abgeschlossenen Raum befindet.
- Außerdem ist es bei dieser Anordnung leichter, die Zuführungen zur Hilfselektrode ohne Durchschmelzungen durch das Glas des Zählergefäßes anzuordnen. Diese Zuführungen werden nach oben über die Flüssigkeit hinausgeführt und durch Glasschliffe, die mit einer geeigneten Vergußmasse abgeschlossen sind, nach außen geführt. Um an Länge der Zuleitungen zu sparen. werden die nräume für die Hilfselektroden in der Nähe d2s oberen Flüssigkeitsspiegels vom Elektrodengefäß abgezweigt.
- Die Anordnung gemäß der Erfindung kann mit Elektroden beliebiger Form und aus beliebigem geeignetem Material versehen sein. In einer hevorzugten Ausführung der Anordnung werden für den Stromdurchgang Elektroden verwandt, die den Flüssigkeitsraum nahezu in ganzer Höhe durchsetzen. Diese Anordnung bietet den Vorteil. daß bei Stromdurchgang gleichzeitig möglichst die ganze Lösung eines Elektrodenraumes vom elektrischen Strom durchsetzt wird, so daß Konzentrationsinhomogenitäten in der Lösung schon beim Stromdurchgang möglichst ausgeglichen werden. Die Stromdurchführüngen der Elektroden aus dem Zählergefäß heraus können, wie oben bei den Hilfselektroden beschrieben, angeordnet sein. Sie können aber auch in beliebiger anderer Art konstruiert sein, beispielsweise durch Quetschungen im Glaskörper, wie bei Glühlampen. Auch können direkt Glühlampenfüße verwendet werden, die in üblicher Weise an das Zählergefäß angeschmolzen sind. Das Zählergefäß ist außerdem mit einer Anzahl von Ansätzen, beispielsweise aus Glas, versehen, die der Füllung mit dem Elektrolyt und anderen Zwecken dienen.
- Während des Stromdurchgangs durch den Zählerelektrolyt entsteht stets eine Konzentrationsinhomogenität im Elektrolyt. Wenn auch die über fast die ganze Flüssigkeitshöhe reichende Elektrode eine solche Inhomogenität vermeiden soll, so muß vor einer genauen Konzentrationsbestimmung der gesamten Lösung jede Inhomogenität in der Lösung ausgeglichen werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens geschieht dieses Homogenisieren der Konzentrationen durch Rühren. Die Rührer können an sich beliebiger Art sein. Nur müssen sie es ermöglichen, die Flüssigkeiten in den geschlossenen Gefäßen durchzurühren.
- In einer besonderen Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung steht zur Rührung ein ständig eingebauter Rührer zur Verfügung, der aus einem Glasgefäß mit geeigneten Flügeln besteht, in dessen Inneres ein Eisenkern eingeschmolzen ist.
- Durch einen außen an und um das Zählergefäß entlang geführten Elektromagneten wird der Rührer bewegt. Wenn das Gewicht des Rührers mit dem der verdrängten Flüssigkeit nahezu iibereinstimmt, so kann statt eines Elektromagneten auch ein gegewöhnlicher Magnet verwandt werden.
- DieMessungen der physikalischen Größen, die der Konzentrationsbestimmung dienen, können direkt in dem Kathoden- oder Anodenraum der Zählergefäße oder in beiden Räumen gleichzeitig vorgenommen werden. Vielfach, besonders bei optischen Messungen, wird hierbei jedoch nicht die erforderliche Genauigkeit erreicht. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird daher das (oder die) Zählergefäß mit Nebenräumen versehen, die zusätzliche Meßräume darstellen. Diese Seitenräume werden aus Rohren gebildet, die unten und oben in das Hauptzählergefäß einmünden. Sie werden beim Rühren vom Elektrolyt durchströmt. Die Länge und Weite dieser Meßrohre werden den Erfordernissen angepaßt. In manchen Fällen weisen diese Rohre einen ovalen, in anderen einen nahezu rechteckigen Querschnitt auf. In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung ist der Querschnitt dieser Rohre nicht gleichbleibend auf ihrer ganzen Länge, sondern abgestuft, derart, daß zwei, drei oder mehr verschiedene Querschnitte auf die ganze Länge dieser Meßräume verteilt sind.
- Durch diese Anordnung wird es möglich, die Meßgenauigkeit den jeweils vorliegenden Verhältnissen gut anzupassen.
- In der Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich eine ganze Anzahl von elektrochemischen Prozessen zum Zweck der Zählung von Elektrizitätsmengen verwenden wie beispielsweise die schon erwähnten Umladungen der Eisen-, Titan-, Vanadin- und Chromionen oder wie beispielsweise die anodische Bildung von in Kaliumjodidlösung gelöstem Jod. Es ist dabei darauf zu achten, daß die Elektrodenvorgänge rein, d. h. praktisch ohne Nebenvorgänge. erfolgen. Meist ist es so, daß nur an einer der Elektroden eine gut meßbare, reine und umkehrbare Änderung der physikalischen Eigenschaften der Lösung eintritt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung werden in beiden Elektrodenräumen verschiedene Elektrolyte verwandt, von denen jeder einzeln zur Messung von Elektrizitätsmengen geeignete Umsetzungen gibt. Beispielsweise kann man als Katholyt Eisen(III)chloridlösung in Salzsäure, als Anolyt Kaliumjodidlösung verwenden. Beim Stromdurchgang werden an derKathodeEisen(III)-ionen reduziert, an der Anode Jod ausgeschieden, das aber in der Kaliumjodidlösung gelöst bleibt. Beide Umsetzungen sind mit starken Farbänderungen verbunden, die zur Messung der Konzentrationsänderungen ausgenutzt werden können.
- In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung sind beide Räume des Zählergefäßes mit der gleichen Lösung beschickt, und zwar mit einer solchen Lösung, bei der bei Stromdurchgang an der Kathode der entgegengesetzte Vorgang vonstatten geht wie an der Anode. Werden beispielsweise Kathoden- und Anodenraum des Zählergefäßes beide mit einer Lösung von Eisen (III) chlorid und Eisen(I;I)chlorid annähernd gleicher Molarität und mit Salzsäure beschickt, so werden bei Stromdurchgang an der Kathode Eisen(III)ionen zu Eisen(II)ionen reduziert,an derAnode aber Eisen(II) ionen zu Eisen(TII) -ionen oxydiert. Dadurch entsteht in beiden Elektrodenräumen eine Konzentrationsänderung der Elektrolyte, aber im entgegengesetzten Sinne. Diese Anordnung gewährt daher eine sehr erhebliche Meßgenauigkeit und benötigt nur einen und dazu noch einen sehr preiswerten Elektrolyt.
- Nach Ablesen der in einem bestimmten Zeitraum durch den Zähler hindurchgegangenen Elektrizitätsmenge, das natürlich vor dem Erschöpfen der Elektrolyte an ihren aktiven Bestandteilen zu erfolgen hat, wird der Strom am Zähler umgepolt.
- Dadurch wird erreicht, daß die umkehrbaren Elektrodenvorgänge nunmehr in umgekehrter Richtung verlaufen und ebenfalls meßbar sind. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung wird demnach jegliches Offenen des Zählergefäßes, jegliches Schütteln, Kippen usw. vermieden.
- Die Anordnung gemäß der Erfindung läßt sich mit einfachen Gefäßen und äußerst billigem Elektrolyt verwirklichen. Gerade diese billigen Elektrolyte erfüllen auch die Bedingung der Umkehrbarkeit und geben an den Elektroden reine Reaktionen, d. h. Umsetzungen ohne Nebenreaktionen. Die Anordnung gemäß der Erfindung stellt somit einen Fortschritt in der Technik der Zählung von Elektrizitätsmengen dar.
Claims (14)
- PATENTANSPRUCHE: I. Elektrolytischer Elektrizitätszähler, gekennzeichnet durch die physikalische Messung von Konzentrationen von Stoffen, die bei Stromdurchgang durch umkehrbare oder nahezu umkehrbare elektrochemische Vorgänge im Elektrolyt erzeugt oder zusätzlich erzeugt werden.
- 2. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Bestimmungen der Dichte der Elektrolyte zur Ermittlung der Konzentrationen.
- 3. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch optische Bestimmungen der Konzentrationen.
- 4. Anordnung nach Anspruch I und 3, gekennzeichnet durch Elektrolyte, die außer den elektrochemisch wirksamen Stoffen Zusätze enthalten, die die optischen Bestimmungen empfindlicher zu machen gestatten.
- 5. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Konzentrationsbestimmungen mit Hilfe der elektrischen Leitfähigkeit.
- 6. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch Zählergefäße, die gasdicht oder nahezu gasdicht nach außen abgeschlossen sind.
- 7. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch Trennräume zwischen den Elektrodenräumen des Zählergefäßes, die mit Schichten aus Strömungen von Flüssigkeiten behindernden Materialien versehen sind.
- 8. Anordnung nach Anspruch I bis 6, gekennzeichnet durch getrennte Elektrodengefäße, die über Metallelektroden (Hilfselektroden) und deren in dem Elektrolyt beschränkt lösliche Salze durch eine metallische Leitung verbunden sind.
- 9. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch Elektroden, die über die ganze oder nahezu ganze Tiefe der Elektrodenräume in die Flüssigkeit eintauchen.
- 10. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch magnetisch betriebene Rührer, die es gestatten, die Elektrodenfiüssigkeiten ohne Kontakt mit der Außenluft durchzurühren.
- II. Anordnung nach Anspruch 1 und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch gesonderte Meßräume, die an die Elektrodenräume angesetzt sind und eine zur Konzentrationsmessung geeignete Form aufweisen.
- 12. Anordnung nach Anspruch I und-Unteransprüchen, gekennzeichnet durch die Verwendung verschiedener Elektrolyte im Anoden-und Kathodenraum, von denen ein jeder einzeln zur Messung von Elektrizitätsmengen verwandt werden kann.
- 13. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch elektrolytische Vorgänge, die an der einen Elektrode in umgekehrtem Sinne verlaufen wie an der anderen Elektrode.
- 14. Anordnung nach Anspruch I und Unteransprüchen, gekennzeichnet durch eine Umkehr der Richtung des Gleichstromes im Zähler durch Umpolen, die nach Ermittlung der in einem bestimmten Zeitraum durch - den Zähler hindurchgegangenen Elektrizitätsmenge erfolgt.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE940481C (de) * | 1952-03-02 | 1956-03-22 | Siemens Ag | Schaltungselement zur optischen Anzeige der Betriebsdauer elektrischer Geraete |
DE1080682B (de) * | 1957-02-01 | 1960-04-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Anordnung zur Messung der Betriebsdauer von elektrischen Geraeten |
DE1237180B (de) * | 1960-06-10 | 1967-03-23 | Ncr Co | Elektrochemisches Datenspeicher- und Zaehl-system |
USRE28832E (en) * | 1972-09-20 | 1976-05-25 | Coulometric metering device |
-
1950
- 1950-12-09 DE DEK8345A patent/DE858573C/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE940481C (de) * | 1952-03-02 | 1956-03-22 | Siemens Ag | Schaltungselement zur optischen Anzeige der Betriebsdauer elektrischer Geraete |
DE1080682B (de) * | 1957-02-01 | 1960-04-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Anordnung zur Messung der Betriebsdauer von elektrischen Geraeten |
DE1237180B (de) * | 1960-06-10 | 1967-03-23 | Ncr Co | Elektrochemisches Datenspeicher- und Zaehl-system |
USRE28832E (en) * | 1972-09-20 | 1976-05-25 | Coulometric metering device |
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