DE882316C

DE882316C - Measuring chain for measuring the ion concentration, especially the pH value

Info

Publication number: DE882316C
Application number: DEH10583A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Rer Nat Engelhardt
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1951-11-29
Filing date: 1951-11-29
Publication date: 1953-07-09

Description

Meßkette zur Messung der Ionenkonzentration, insbesondere des pH-Wertes Bei den üblichen Meßketten zur Messung ,der Ionenkonzentration befindet sich Idie Vergleichselektrode in einem mit einer,definierten Salzlösung gefüllten Gefäß. Dieses Gefäß ist durch ein Diaphragma von dem eigentlichen Meßgefäß getrennt. Die elektrische Leitung findet durch das Diaphragma statt.Measuring chain for measuring the ion concentration, especially the pH value at The reference electrode is located in the usual electrodes for measuring the ion concentration in a vessel filled with a defined saline solution. This vessel is through a diaphragm separated from the actual measuring vessel. The electrical line takes place through the diaphragm.

Eine der wesentlichsten Voraussetzungen für die gute Anwendbarkeit derartiger Meßketten, insbesondern auch für idie Verwendung in Laboratorien, ist die Möglichkeit, die Meßflüssigkeit schnell wechseln zu können. Dies ist bei den bekannten Ausführungsformen auf verschiedene Weise versucht worden. One of the most important prerequisites for good applicability such electrodes, especially for use in laboratories the possibility of being able to change the measuring liquid quickly. This is with the known embodiments have been tried in various ways.

Bei einer bekannten Ausführungsform ist die Meß- und Bezugselektrode an einem gemeinLs!amen Halter befestigt wobei die Bezugselektrode bereits mit dem Gefäß mit Diaphragma für die Salzlösung versehen ist. Der Halter mit den beiden Elektroden ist an einem Stativ verschiebbar befestigt. Die beiden Elektroden können so leicht in ein darunterstehendes Gefäß mit Meßflüssigkeit eingetaucht werden. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine verhältnismäßig große Menge der Meßflüssigkeit vorhanden sein muß, um das Eintauchgefäß genügend zu füllen. In a known embodiment, the measuring and reference electrode attached to a common holder whereby the reference electrode is already attached to the The vessel has a diaphragm for the saline solution. The holder with the two Electrodes is slidably attached to a stand. The two electrodes can so easily immersed in a vessel below with measuring liquid. This arrangement has the disadvantage that a relatively large amount of the measuring liquid must be available in order to fill the immersion vessel sufficiently.

Es gilbit weiterhin Anordnungen, bei denen Idie pH-Elektroden in Gummistopfen stecken und mit diesen in die Aufnahmegefäße eingesetzt werden können. Hierbei ist das Meßgefäß und das Gefäß für die Bezugselektrode durch eine Brücke, die mit der definierten Salzlösung gefüllt ist, verbunden. There are still arrangements in which the pH electrodes in Insert rubber stoppers and can be used with these in the receptacles. The measuring vessel and the vessel for the reference electrode are connected by a bridge, which is filled with the defined saline solution, connected.

Der Abschluß erfolgt jeweils ,durch Diaphragmen.The end is made by diaphragms.

Dieses Gerät hat den Nachteil, daß es sehr umständ- lich zu handhaben ist, da zur Reinigung des Meßgefäßes sowohl dieses wie auch die Elektroden mit den Gummistopfen entfernt werden müssen.This device has the disadvantage that it is very cumbersome. lich is to be handled, since both this and the electrodes are used to clean the measuring vessel must be removed with the rubber stoppers.

Ähnliche Nachteile weist eine Anordnung auf, bei der beide Elektroden in einem gemeinsamen Gummistopfen befestigt sind, wobei die Bezugselektrode schon von einem Gefäß mit der Salzlösung umgeben ist. An arrangement in which both electrodes are fixed in a common rubber stopper, with the reference electrode already is surrounded by a vessel with the saline solution.

Eine weitere Ausführungsform schließlich weist ein Gefäß auf, in das beide Elektroden, die Bezugselektrode einschließlich Gefäß mit Salzlösung, hineinragen und an das ein Fülltrichter und an seiner tiefsten Stelle ein Glaschahn agebracht sind. Finally, a further embodiment has a vessel in that both electrodes, the reference electrode including the container with saline solution, protrude and to which a funnel and a glass tap at its deepest point are.

Man kann also die Meßflüssigkeit in das Gefäß einfüllen und durch Öffnen des Hahnes wieder ablaufen lassen und auf gleiche Weise das Gefäß mit reinem Wasser ausspülen. Eine solche Anordnung ist zwar an sich bequem zu handhaben, sie hat aber den Nachteil, daß die hähne verstophen bzw. sich leicht festsetzen. Quetschhähne sind nicht genügend betriebssicher. Außerdem wird auch eine verhältnismäßig große Menge Meßflüssigkeit benötigt, da das die Bezugselektrode umgebende Gefäß in die Meß flüssigkeit eintaucht.So you can fill the measuring liquid into the vessel and through Open the tap and drain the vessel in the same way with pure Rinse with water. Such an arrangement is actually convenient to use, they but has the disadvantage that the taps clog or get stuck easily. Pinch cocks are not sufficiently reliable. In addition, it will also be a relatively large one Amount of measuring liquid is required, as the vessel surrounding the reference electrode enters the Measuring liquid is immersed.

Alle vorstehenden Anordnungen weisen außerdem den Nachteil auf, daß das Diaphragma, welches die definierte Salzlösung von tier Meßlösung trennt, immer Spuren der Meßlösung aufnimmt und dadurch Meßfehlre hervorgerufen werden können. All of the above arrangements also have the disadvantage that the diaphragm, which separates the defined salt solution from the test solution, always Absorbs traces of the measuring solution and thereby measuring errors can be caused.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannen Anordnungen und bringt eine Elektrodenanordnung, die sich durch besonders einfache Handhabung auszeichnet. Die Erfindung besteht darin, daß die Innenräume der beiden getrennt gelagerten Gefäße für die meßflüssigkeit und die definierte Salzlösung miteinander dadurch einfaches Gegeneinanderpressen der Verbindungsöffnungen verbundend sind, wobei die Berührungsflächen der Gefäße als Dichtungsflächen nach außen ausgebildet sind. The invention avoids the disadvantages of the known arrangements and brings an electrode arrangement, which is characterized by particularly easy handling. The invention consists in that the interiors of the two separately stored vessels for the measuring liquid and the defined saline solution with each other thereby simple Pressing against each other the connection openings are connected, the contact surfaces the vessels are designed as sealing surfaces to the outside.

Man erhält also auf diese Art und Weise zwei vollkommen getrennte Gefäße für die Vergleichsflüssigkeit und die definierte Salzlösung, die auf außerordentlich einfache Weise zu trennen sind, so daß die notwendigen Manipulationen, wie Füllen, Reinigen, Ausspülen, Einsetzen von neuen Elektroden usw. ohne jede Schwierigkeit vorgenommen werden können. Besonders zweckmäßig ist es, an der Trennungsstelle auch gleichzeitig das Diaphragma anzubringen, wodurch verhütet wird, daß von der definierten Salzlösung beim Öffnen der Trennstelle größere Mengen austreten. Zweckmäßig wird die Trennungsstelle bei beiden oder zumindest bei dem Gefäß für die Meßlösung an der tiefsten Stelle angebracht, um so zu erreichen, daß die Flüssigkeit beim Öffnen der Trennungsstelle ohen weiteres vollständig in ein daruntergestelltes Gefäß abfließt. Schließlich kann an der Trennungsstelle sehr leicht ein auswechselbares Diaphragma gegebenenfalls zusätzlich zu einem festen Diaphragma, angebracht werden, wodurch es möglich ist, auf einfachste Weise für jede Messung das Diaphragma zu erneuern. Dieses Diaphragma kann z. B. bereits durch ein Stück F.iltrierpapier dargestellt werden, das mit der definierten Salzlösung ausreichend benetzt ist. So in this way you get two completely separate ones Vessels for the comparison liquid and the defined saline solution, which are based on extraordinarily are easy to separate so that the necessary manipulations, such as filling, Cleaning, rinsing, inserting new electrodes, etc. without any difficulty can be made. It is particularly useful at the point of separation as well at the same time to attach the diaphragm, thereby preventing that of the defined Large amounts of saline solution escape when the separation point is opened. Will be expedient the separation point in both or at least in the vessel for the measurement solution attached to the deepest point in order to reach the liquid when opening the separation point without any further drains completely into a vessel placed underneath. Finally, a replaceable diaphragm can very easily be installed at the point of separation optionally in addition to a fixed diaphragm, which means it is possible to replace the diaphragm in the simplest way for each measurement. This diaphragm can, for. B. already represented by a piece of filter paper that is sufficiently wetted with the defined salt solution.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung Idargestellt. An einem Stativ I sind die beiden Gefäße 2 und 3 befestigt. Ein Halter 4 trägt die unteren Teile der beiden Gefäße, in einem zweiten Halter 5 sind die Oberteile federnd eingehängt. An embodiment of the invention is shown in the drawing I. The two vessels 2 and 3 are attached to a stand I. A holder 4 carries the lower parts of the two vessels, in a second holder 5, the upper parts are resilient hooked.

In dem Halter 4 sind Zugfedern untergebracht, welche die beiden unteren als gebogene Röhren ausgebildeten Teile Ider Gefäße, deren Abschluß flächen ebengeschliffen sind, gegeneinander pressen. An Stelle der ebenen Dichtunngsflächen können auch anders geformte treten. Es könne auch elastische Materialien zur Bildung der Dichtungsflächen herangezogen werden. Der Hebel 6 trägt einen Exzenter, welcher bei Drehung des Hebels die beiden Röhren gegen -die Federkraft voneinander abhebt. Die untere Öffnung des Gefäßes 2 mit der Bezugselektrode ist an der Dichtungsfläche durch ein Diaphragma, z. B. durch einen e ingeschmolzenen As,bestfaden verschlossen. Es tritt also beim Öffnen der Trennungsstelle aus diesem Gefäß praktisch keine Flüssigkeit aus, dagegen entleert sich das andere Gefäß 3, welches die Meßelektrode und die Meßlösung aufnimmt, vollständig in ein daruntergestelltes Gefäß und kann auch über den Einfüllstutzen 7 gut aufgefüllt und durchgespült werden. In die Trennungsfuge kann, wie schon beschrieben, ein zusätzliches Diaphragma 8 eingeklemmt werden, z. B. in Form eines Stückes Filtrierpapier, welches mit der gleichen Salzlösung getränkt ist, welche Gefäß 2 füllt.In the holder 4 tension springs are housed, which the two lower Parts of the vessels designed as curved tubes, the ends of which are smoothly ground are, press against each other. Instead of the flat sealing surfaces can also differently shaped steps. Elastic materials can also be used to form the sealing surfaces can be used. The lever 6 carries an eccentric which, when the lever is rotated the two tubes are lifted apart from each other against the force of the spring. The lower opening of the Vessel 2 with the reference electrode is attached to the sealing surface by a diaphragm, z. B. closed by a melted As, best thread. So it occurs at Opening the separation point from this vessel practically does not produce any liquid, however the other vessel 3, which receives the measuring electrode and the measuring solution, empties, completely in a container placed underneath and can also use the filler neck 7 must be well filled and flushed. In the separation joint, as already described, an additional diaphragm 8 can be clamped, e.g. B. in the form of a piece of filter paper, which is soaked in the same saline solution that fills vessel 2.

Es kann also auf einfachste Weise das Diaphragma erneuert und saubergehalten werden. Das Gefäß ist so ausgebildet, daß die Elektroden leicht herausgenommen werden können und daß in ihm jede beliebige Elektrode eingesetzt werden kann. Besondere Rücksicht ist aber darauf genommen, daß Glaselektroden ohen Schwiergkeiten eingesetzt werden können, was z. B. bei den bisherigen Ausführungsformen, bei ,denen die Elektroden in Gummistopfen sitzen, nicht ohne weiteres möglich ist. In den oberen Teil des Glasgefäßes 3 ist ein rohrförmiger Teil 9, z. B. aus Kunstsoff, eingesetzt. Dieser Teil weist am oberen Teil eine Erweiterung der Innenbohrung auf, in die sich ein Flansch 10 setzt, der den Schaft der Glaselektrode 11 abschließt. Auf diesem Flansch 10 ist eine Hartgummiplatte 12 befestigt, die durch die Überwurfmutter 13 angedrückt wird. Hierdurah wird die Glaselektrode sicher festgehalten. Außerdem wird sie durch entsprechende Bemessung der Innenbohrung des Teiles g so geführt, daß sie leicht eingebracht werden kann. In der dargestellten Anordnung befindet sich die Glaselektrode in einem erweiterten Teil des Gefäßes 3. Soll nun für sogenannte Mikroanalyse möglichst wenig Flüssigkeit aufgebracht werden, so wird ein Distanzring 14, der in dem erweiterten Teil der Innenbohrung des Teiles 9 sitzt, herausgenommen und Ider Flansch 10 an der Glaselektrode legt sich nun auf den unteren Rand dieser erweiterten Bohrung, wodurch die Glaselektrode in die gestrichelte Lage kommt und nunmehr in einen ver- hältnismäßig kleinen Raum innerhalb des Gefäßes 3 hineinragt. Die Befestigung erfolgt jetzt unter Zwischenlage des Distanzringes 14 in der schon beschriebenen Weise. Die beschriebene Art der Elektrodenbefestigung kann in gleicher Weise für die Meß- und Bezugselektrode vorgesehen werden.The diaphragm can thus be renewed and kept clean in the simplest possible way will. The vessel is designed so that the electrodes can be easily removed and that any electrode can be used in it. Special Care is taken to ensure that glass electrodes are used without difficulty can be what z. B. in the previous embodiments in which the electrodes sit in rubber stoppers, is not easily possible. In the upper part of the Glass vessel 3 is a tubular part 9, for. B. made of plastic used. This Part has an enlargement of the inner bore on the upper part, into which a Flange 10 sets, which closes the shaft of the glass electrode 11. On this flange 10 a hard rubber plate 12 is attached, which is pressed by the union nut 13 will. This is where the glass electrode is held securely. Besides, she will go through appropriate dimensioning of the inner bore of part g so that it is easy can be introduced. In the arrangement shown, the glass electrode is located in an enlarged part of the vessel 3. Should now be possible for so-called microanalysis little liquid are applied, a spacer ring 14, which is in the expanded Part of the inner bore of part 9 sits, removed and Ider flange 10 the glass electrode now lies on the lower edge of this enlarged hole, whereby the glass electrode comes into the dashed position and is now in a different proportional small space inside the vessel 3 protrudes. The attachment is now under Intermediate position of the spacer ring 14 in the manner already described. The described The type of electrode attachment can be used in the same way for the measuring and reference electrodes are provided.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electrode for measuring the ion concentration, in particular the pH value at which the reference electrode is in a vessel with a defined saline solution and via a diaphragm with the measuring vessel is in connection, characterized in that the interiors of the two are separated stored vessels with each other by simply pressing the connection openings against each other are connected, the contact surfaces of the vessels as sealing surfaces according to are formed outside.

2. Measuring chain according to claim 1, characterized in that the Junction of the two liquids at the deepest point of the vessel for the measuring liquid or both vessels is located.

3. 3Ießkette according to claim I and 2, characterized in that as Sealing surfaces, smoothly ground surfaces are used.

4. measuring chain according to claim 1 to 3, characterized in that the Connection opening of the reference electrode vessel closed by a diaphragm is.

5. measuring chain according to claim 1 to 4, characterized in that two shear the two sealing surfaces of the two vessels in the operating state a diaphragm is pinched or additionally pinched.

6. measuring chain according to claim I to 5, characterized in that the Sealing is done by elastic means.

7. measuring chain according to claim I to 61, characterized in that the both vessels are attached to a common support frame which has means, to generate the necessary contact pressure.

8. measuring chain according to claim I to 7, characterized in that the both sealing surfaces are pressed against each other by spring force and this The spring force is canceled by an eccentric that separates the two surfaces will.

9. measuring chain according to claim 1 to S. characterized in that the exchangeable electrodes, if necessary for both vessels, such a head, e.g. have a flange or bead that they with its help in the upper. part of Vessel can be attached so that it has a precisely defined immersion depth own.

10. measuring chain according to claim I to 9, characterized in that by Arrangement of a spacer ring above or below the flange, bead or the like. The electrodes immerse in a narrower or wider part of the vessel.

11. measuring chain according to claim 1 to 10, characterized in that in The upper part of the vessel has an insert for holding the electrodes, which can be easily removed is introduced and that it is designed so that it acts as a guide when introducing which is used for the electrodes in the vessel.