DEP0013408DA - Elektrode für pH- und ähnliche Messungen - Google Patents

Description

Für pH- und ähnliche Messungen durch Bildung galvanischer Elemente werden neben anderen Vergleichselektroden Silberchlorid-Elektroden verwendet. Diese geben ein gut konstantes Potential und sind im Aufbau einfacher als beispielsweise die Kalomel-Elektrode. Silberchlorid-Elektroden werden aber auch als Meßelektroden benutzt, z.B. für Chlorionen-Bestimmungen.

Die Silberchlorid-Elektrode besteht in der üblichen Ausführung aus einem Silberstab, der unter Umständen mit Silberchlorid elektrolytisch oder durch Schmelze überzogen ist. Dieser Stab taucht in ein Gemisch von Silberchlorid und gesättigter Kaliumchlorid-Lösung. Durch ein Diaphragma wird die elektrische Verbindung zur Meßelektrode hergestellt. Es ist auch eine Silberchlorid-Elektrode vorgeschlagen worden, bei der nur ein Silberchlorid-Stab unmittelbar in die Lösung eintaucht. Diese ist aber nicht in allen Fällen brauchbar, da einmal die Potentiale von Elektrode zu Elektrode etwa streuen und da diese außerdem durch die Art der zu untersuchenden Lösung beeinflusst werden können.

Die zuerst beschriebene Silberchlorid-Elektrode hat demgegenüber den Nachteil, daß man in eine Vergleichslösung einen besonderen Silberstab einführen muss. Dadurch ist der Aufbau der Elektrode und seine Wartung gegenüber der einfachen Stabelektrode umständlich. Insbesondere macht das Einführen des Silberstabes in die Füllung von dicker Konsistenz das Füllen der Elektrode schwierig. Schliesslich ist es erwünscht, den Materialaufwand stark herabzusetzen.

Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile nun dadurch behoben, daß das Silber bzw. das Silberchlorid als dünner Belag auf einen

Isolierkörper aufgebracht und der Belag bis zur Anschlusstelle geführt ist.

Man hat zwar schon bei der als Meßelektrode dienenden Antimon-Elektrode das Antimon auf das Ende eines Isolierrohres aufgeschmolzen, und zwar mit grösseren Dicken, so daß der Anschluss mit einer isolierten Leitung bis zum Kopf des Isolierrohres geführt werden mußte.

Gemäss weiterer Erfindung wird auch die zweite Elektrode auf den gleichen Isolierkörper aufgebracht, wobei vorzugsweise Platin in dünner Schicht aufgetragen wird. Der Isolierkörper besteht zweckmässig aus einem Rohr mit Diaphragma, bei dem der innere, vorzugsweise der Silberbelag, der die Vergleichselektrode bildet, zur Spannungsableitung nach außen geführt ist.

Es entsteht so eine sehr stabile Elektrode, die aus einem Minimum an Einzelteilen besteht, weil nur ein einziges Isolierrohr verwendet wird, das sowohl die Vergleichs- als auch gegebenenfalls die Meßelektrode enthält.

Die beiden Beläge sind nach außen gegeneinander isoliert, so daß eine besondere Isolierung der Zuleitungen nicht erforderlich ist.

Die Beläge werden vorzugsweise durch Einbrennen von entsprechenden Lösungen oder auch durch Aufdampfen, Aufgalvanisieren oder Aufschmelzen aufgebracht, wobei insbesondere bei den ersten 3 Verfahren sehr dünne Beläge entstehen, durch die der Durchmesser des Isolierrohres praktisch nicht verändert wird. Dadurch ist eine dichte Durchführung durch den Elektrodenhalter in einfachster Weise möglich.

In der beiliegenden Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einem Meßgefäss 1 ist mit Hilfe eines Gummistöpsels 2 ein Isolierrohr 3 angebracht. Das Isolierrohr enthält an seinem unteren Ende das Diaphragma 4 und ist mit einem Platinbelag 5 auf der äusseren Oberfläche versehen. Am unteren Ende greift der Platinbelag auf der Außenfläche ganz um das Isolierrohr herum, während die Ableitung nach oben nur mit einem Streifen bis zur Anschlusstelle führt. Mit Hilfe eines Drahtes 6 erfolgt die weitere Ableitung zur Buchse 7, die in dem Kopfstück 8 befestigt ist. Für den inneren Belag 9 aus Silber bzw. Silberchlorid des Isolierrohres gilt ähnliches. Die Schicht 9 ist fast am oberen Ende des Isolierrohres durch einen Einschnitt 13 des Rohres hindurch nach aussen zur Anschlusstelle 10 geführt, an der der Anschlußdraht 11 angelötet ist, der zur Buchse 12 geleitet ist. Der Einschnitt 13 kann nach dem Überbrücken z.B. mit Glaspulver geschlossen werden.

Auf das Rohr wird der schon erwähnte Kopf 8 aufgesetzt und beispielsweise mit ihm verkittet. Dabei erfolgt der untere Abschluss durch eine Platte 14, während der Verschluss des Rohres nach oben mit Hilfe einer Verschraubung 15 erfolgt.

Die Wartung und Handhabung ist auf diese Weise sehr bequem. Nach Lösen der Verschlusschraube wird die Silberchlorid-Kaliumchlorid-Lösung eingefüllt und die Öffnung wieder verschlossen. Bis auf diesen Verschlußstopfen sind sonst keine Einzelteile mehr vorhanden, so daß die Anordnung außerordentlich einfach und stabil ist. In der beschriebenen Form ist die Anordnung vor allem für pH-Messungen mit der Chinhydron-Meßelektrode geeignet. Das Gesamtelement besteht lediglich aus einem Stab, der in die Lösung getaucht wird.

Will man das Gerät mit Wasserstoff-Meßelektrode benutzen oder mit einer anderen Meßelektrode, z.B. der Antimon- oder Glaselektrode, messen, so kann das Wasserstoffzuführungsrohr oder die zu benutzende Meßelektrode durch den Stopfen zusätzlich eingeführt werden. Auch bei diesen Anordnungen ist der einfache Aufbau der nur aus einem Rohr bestehenden Vergleichselektrode für die Messung und Wartung von gleichem Wert.

Statt der in Figur 1 gezeigten Flasche kann auch bei laufend durchzuführenden Messungen in bekannter Weise eine Durchlauf-, eine Einflansch- oder eine Tauchanordnung verwendet werden, wobei das Rohr mit dem Silberbelag als Vergleichselektrode zusammen mit der Meßelektrode, beispielsweise der Antimon- oder Glaselektrode, Verwendung finden.

Nach dem beschriebenen Prinzip können auch andere Elektroden, z.B. die Kalomelektrode aufgebracht werden. Quecksilber wird dann z.B. auf den Isolierkörper als dünner Spiegel aufgebracht. Die Vergleichselektrode besteht dann aus dem Rohr mit Queck- silberspiegel und mit der Füllung von Kalomel mit gesättigter Kaliumchloridlösung.

Claims (6)

1) Elektrode für pH- und ähnliche Messungen, insbesondere Silberchlorid-Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall, insbesondere Silber bzw. Silberchlorid, als Belag auf einen Isolierkörper aufgebracht und der Belag bis zur Anschlusstelle hingeführt ist.

2) Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode, insbesondere Platin, als Belag auf den gleichen Isolierkörper aufgebracht ist.

3) Elektrode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper als Rohr mit Diaphragma ausgebildet ist, bei dem der innere, vorzugsweise der Silberbelag, der die Vergleichselektrode bildet, zur Spannungsableitung nach außen geführt ist.

4) Elektrode nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge auch an der Außenfläche des Rohres durch dieses voneinander isoliert sind.

5) Elektrode nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Kopf dicht verbunden ist, der die Anschlüsse zu den Belägen und außerdem eine Öffnung für die Füllung des Rohres (Innen-Elektrode) enthält.

6) Elektrode nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge an der Außenfläche des Rohres so dünn aufgetragen sind, daß das Rohr ohne praktische Veränderung seines Außendurchmessers durch den Elektrodenhalter dicht durchgeführt wird.