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Publication number: DEJ0005934MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 29. Mai 1952 Bekanntgemacht am: 1. September 1955Registration date: May 29, 1952. Advertised on: September 1, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Zur Ausführung von potentiometrischen
zentrationsbestimmungen (z. B. pu-Messuiigen) verwendet man Elektroden, die vorzugsweise von Glaskörpern gebildet werden, im deren Innern außer einer Metallelektrode ein den Hohlraum ausfüllendes Flüssigkeitssystem dicht eingeschlossen ist. Die dabei zur S.icherstellung des elektrolytisehen Kontaktes mit der zu untersuchenden Flüssigkeit vorgesehenen KapiMarkanäle beeinträchtigen den nüssigkeitsdichten Abschluß des Hohlraumes nicht, da .sie so fein gehalten werden können, daß ein Durchtritt der Flüssigkeit unmöglich ist.For the execution of potentiometric
centration determinations (e.g. pu-Messuiigen) electrodes are used, which are preferably formed by glass bodies, inside of which, apart from a metal electrode, a liquid system filling the cavity is tightly enclosed. The capillary channels provided to ensure electrolytic contact with the liquid to be examined do not impair the liquid-tight seal of the cavity, since they can be kept so fine that the liquid cannot pass through.

Neuerdings zeigt sich in zunehmendem Maße das Bedürfnis, solche potentiometrischen Messungen auch bei erhöhter Temperatur der zu untersuchenden Flüssigkeiten durchzuführen, wobei Temperaturen bis etwa i2O° im Betracht kommen. Die bisher üblichen Elektroden sind hierfür schlecht geeignet. Die eingeschlossene Flüssigkeit erfährt bei der Temperaturzunahme in der Regel eine stärkere Vo'lumenzunahme als der Elektrodenkörper umd setzt diesen infolge · der geringen Kompressibilität der Flüssigkeit unter zunehmenden Druck, was zur Zerstörung 'der Elektrode führen kann. Man hat versucht, diesen Mißstand zu beseitigen, indem man die Elektroden mit Vorrichtungen zum Druckausgleich versah; doch haben sich die bisher bekanntgewordenen Lösungen gegenüber den in der Praxis auftretenden Förde-Recently, there has been an increasing need for such potentiometric measurements to be carried out even at an elevated temperature of the liquids to be examined, whereby Temperatures up to about i2O ° come into consideration. The electrodes customary up to now are poorly suited for this. The trapped liquid experiences with the increase in temperature, there is usually a greater increase in volume than the electrode body and because of the low compressibility of the liquid, this increases Pressure, which can lead to the destruction of the electrode. One tried to remedy this malady to be eliminated by equipping the electrodes with pressure equalization devices; but have the solutions that have become known up to now compared to the funding that occurs in practice

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rungcn nicht bewährt. Sie benutzten meist zum Druckausgleich bewegliche Teile, die sich unter dein Kiiillul.i der eingeschlossenen Flüssigkeiten, /.. M. durch Kristallausscheidungen aus denselben, leicht festsetzten und damit wirkungslos wurden. ICino weitere Ausführung bestand darin, die Elektrode nur teilweise mit Flüssigkeit zu füllen und über der Flüssigkeit ein Gasvolumen einzuschließen, das infolge der hohen Kompressibilität ίο den Innendruck bei Temperaturanstieg in den erforderlichen Grenzen halten kann. Diese Anordnung besitzt jedoch <\l-u Nachteil, daß Lageändoningen der Elektroden und damit Verlagerungen <\vr Flüssigkeit im Innern beim Einsetzen, beim Transport u. dgl. die Wirkungsweise verändern und damit die Elektroden unverwendbar machen.rungcn not proven. For the most part, they used moving parts for pressure equalization, which easily stuck under the kiiillul.i of the enclosed liquids, / .. M. through crystal precipitates from them, and thus became ineffective. Another design was to only partially fill the electrode with liquid and to enclose a volume of gas above the liquid which, due to its high compressibility ίο, can keep the internal pressure within the required limits when the temperature rises. However, this arrangement has <\ lu disadvantage that Lageändoningen the electrodes and thus shifts <\ vr liquid inside during insertion, and during transport. Like. Change the mode of operation, thus making the electrode unusable.

Die genannten Schwierigkeiten werden vermieden, wenn die Elektrode außer dem zur ao l'otenlialbildung und zur Potentialübertragung er forderlichen Flüssigkeitssy stern erfindungsgemäß noch eine den potentialübertragenden Elektrolyt vollständig aufnehmende und noch eine eine Vielzahl gaseinschließender Hohlräume enthaltende, lageunabhängige Füllung aufweist. Besonders zweckmäßig läßt sich dies verwirklichen, wenn man die zur l'olentialübertragung dienende Flüssigkeit durch Heigabe <|ucHfähiger, als Kolloide löslicher Stoffe, wie Cellulose, eindickt, ihr also eine gallertartige Konsistenz erteilt und sie durch Rühren oder Schlagen in einen stabilen, feinporigen Schaum illHTführt. Elektroden mit einer solchen Füllung, die den lnnenraum wie eine feste Masse ausfüllt, sind in ihrer Wirkung an keine bestimmte Lage gebunden, und die 1κ·ί Temperatursteigerung eintretende Druckerhöhung bleibt in tragbaren (ireiiy.cn. Mit einer solchen Elektrode ist sowohl bei normaler wie auch bei erhöhter Temperatur stets ein einwandfreies Arbeiten gewährleistet. Wichtig ist dabei, da 1.1 der Schaum auch im Laufe längerer Zeit sich nicht verändert, daß insbesondere keine Entmischung in feste und flüssige Komponenten eintritt. ICs kann daher zweckmäßig sein, der Elektrodenfüllung noch Störte, wie Emulgatoren, beizufügen, die das Schaumbildungsvermögen und die Stabilität des Schaumes erhöhen. Auch kann man das Innere der !elektrode mit porösen Festkörpern, wie beispielsweise Schaumglas, schaumhalt igen K11 η st stoff massen, R ohr stockabschnitten 11. dgl., füllen, die gaserfüllte Kapillarräume besitzen. ICs liegt ferner mit Rücksicht auf die Teinperaturfestigkeit nahe, zur Füllung der Elektrode nach Möglichkeit Stoffe zu verwenden, die eine geringe Wärmeausdehnung, geringen Dampf-SS druck oder beides 'besitzen.The difficulties mentioned are avoided if the electrode is also used for ao l'otenlialbildung and for potential transfer he necessary liquid systems according to the invention another one that completely absorbs the potential-transferring electrolyte and another a large number Has gas-enclosing cavities containing, position-independent filling. Especially This can expediently be achieved if the liquid used for olential transmission is used through the release of substances capable of being soluble as colloids, such as cellulose, thickened, thus a gelatinous one Consistency is given and it is stirred or whipped into a stable, fine-pored foam illHTleads. Electrodes with such a filling, which fills the interior like a solid mass are in their effect on no particular position bound, and the 1κ · ί temperature increase occurring pressure increase remains in portable (ireiiy.cn. With such an electrode is both at Perfect work is always guaranteed at normal as well as at elevated temperatures. Important is included, because 1.1 the foam also in the course of a longer period of time Time does not change, in particular no separation into solid and liquid components entry. ICs can therefore be useful to remove interferences such as emulsifiers, which increase the foaming capacity and the stability of the foam. Also can the inside of the electrode is foamed with porous solids such as foam glass igen K11 η fabric masses, pipe stick sections 11. Like. Fill that have gas-filled capillary spaces. In view of the temperature resistance, ICs are also an obvious choice for filling the electrode If possible to use materials that have a low thermal expansion, low vapor SS print or both 'own.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine lageunabhängige Kalomelelektrode dargestellt, die in ihrem äußeren Aufbau den handelsüblichen Elektroden für pn-Messungen entspricht. Die Figur zeigt einen Tcilschniitt durch die Elektrode, den oberen Teil in Ansicht. In ein unten konisch zulaufendes Glasrohr b ist an der unteren Spitze ein dünner Asbestfaden c zur Herstellung des Elektrolytkontaktes eingeschmolzen. Im oberen Teil der Elektrode befindet sich ein kleineres, unten offenes Glasrohr d, welches das der Potentialbildung dienende System, eine Paste e aus Quecksilber, Kalomel, Kaliumchlorid und Wasser, enthält. In die Paste e taucht eine Metallelektrode f, die durch den oberen Abschluß des Elektrodengefäßes b dicht hindurchgeführt ist. Der ganze lnnenraum der Elektrode ist ink einer zu feinporigem Schaum geschlagenen Masse g ausgefüllt, die außer der üblichen, der Potential-Übertragung dienenden Kaliumchloridlösung Cellulose oder sonstige Kolloide sowie Emulgatoren oder ähnliche Stoffe enthält, die den Schaum auch bei Temperaturen bis zu 120⁰ stabil erhalten. Infolge der Kompressibilität der in der Masse g eingeschlossenen Gasbläschen bleibt die bei Tem peraturerhöhungen eintretende Drucksteigerung in engen Grenzen, so daß diesellx; Elektrode sowohl bei normaler als auch bei erhöhter Temperatur verwendbar ist.As an embodiment of the invention, a position-independent calomel electrode is shown in the drawing, the external structure of which corresponds to the commercially available electrodes for pn measurements. The figure shows a section through the electrode, the upper part in view. A thin asbestos thread c is melted at the lower tip of a glass tube b , which tapers conically at the bottom, in order to establish contact with the electrolyte. In the upper part of the electrode there is a smaller glass tube d, open at the bottom, which contains the system used to generate potential, a paste e made from mercury, calomel, potassium chloride and water. A metal electrode f, which is passed tightly through the upper end of the electrode vessel b , is immersed in the paste e. The whole interior of the electrode is completed g ink a whipped to a fine-pored foam material, which contains, besides the usual, the potential transfer serving potassium chloride solution cellulose or other colloids and emulsifiers or similar materials, up to 120 ⁰ obtain the foam even at temperatures stable . As a result of the compressibility of the gas bubbles enclosed in the mass g , the increase in pressure which occurs when the temperature increases remains within narrow limits, so that diesellx; Electrode can be used both at normal and at elevated temperature.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electrode for potentiometric concentration determinations with an electrolyte serving to generate potential and an electrolyte serving to transfer potential, characterized by a large number of open cavities that completely absorb the potential-transferring electrolyte Containing, position-independent filling (&).

2. Electrode according to claim 1, characterized in that that the filling is made of a removable colloid that can be swollen Fine-pored foam formed by substances.

3. Electrode according to claim 2, characterized in that additional substances, such as emulsifiers, which increase the foaming capacity and the stability of the foam, are added to the potential-transferring electrolyte.

4. Electrode according to claim i, 2 and 3, characterized Porous solids added by the filling, such as foam glass and foamy plastics.

Referred publications:
U.S. Patent No. 2338713.

1 sheet of drawings