DET0006067MA - - Google Patents

Description

T 6067 IXbI421

Bei (Kt elektrochemischen Messung des im Wasser gelösten Sauerstoffs werden bekanntlich galvanische !Elemente verwendet, bei denen die uiH'dkTC !Elektrode so viel !'Elektronen durch MeUiIlauflösung liefern muß, als an der edleren Kathode für den Meßvorgang gebraucht werden. Bei einem bekannten Verfahren sind zwei verschiedene Metailclcktroden unmittelbar in das zu untersuchende Wasser getaucht. Von diesen Elektroden hat die

ίο Anode eine hohe elcklrolytische Lösungstension, um eine möglichst große Elektronenlieferung zu erreichen. Trol/. (Kt Wahl einer möglichst unedlen Anode reicht bei diesem Verfahren aber die Elektronenliefcrung oft nicht aus. IEs wird deshalb als !Elektronenquelle eine Anode aus einem unedlen Metall (■/.. B. Kiscn) in Verbindung mit einem zur (lauernden Aktivierung der Anode dienenden Metall (/.. B. Zink oder Magnesium) benutzt. Aber auch dann ist es infolge besonderer Wasserverhält-

ao ti isst· (ζ. B. reinstes Speisewasser-Kondensat mit geringster Leitfähigkeit, p_ü 10) nicht immer möglich, eine durch den elektrochemischen Stoffumsatz an der Kathode erzeugte Stromstärke zu erhalten, wie sie sich theoretisch aus dem ersten Eickschen Gesetz der physikalischen Chemie berechnen läßt.

ICs ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem

eine I Matinelcktrode mit einem I lalbelement, etwa einer Kalomelelektrode, zusammenarbeitet. Dabei mn(.t ein Diaphragma benutzt werden, um die SaIzkonzentration an der unedleren !Elektrode aufrechtzuerhalten. Da die Lösungstensiou der Kalomelelektrode nur gering ist, sind Anode und Kathode mit einer äußeren Stromquelle verbunden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Notwendigkeit eines Diaphragmas.

I )ie !Erfindung geht von dem anfangs beschriebenen Verfahren aus, bei dem zwei verschiedene feste !Elektroden verwendet werden und die Kathode aus einem Metall mit möglichst kleiner und die Anode aus einem Metall oder einer Metallkombiiiation (■/.. B. !Eisen und Zink) mit großer elektrolytischer Lösungstension bestellt. Die erfmdungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß an die !Elektroden eine unterhalb der Zcrsetziingsspainiuiig liegende Ciegenspannung gelegt wird, die so bemessen ist, daß eine ausreichende lEleklronenlieferung erfolgt und die sauerstoffkonzentration sabh äug ige I )epolar isation sst romstärke den theoretischen Betrag des ersten Pickschen Gesetzes erreicht. Die zur Erhöhung der Stromstärke des Meßkreises benötigten Elektronen werden von der äußeren Stromquelle geliefert.

Durch Aufnahme einer Strom-Spannungskurve bei konstantem Sauerstoffgehalt der Lösung läßt sich an einem Potentiometer diejenige Spannung einstellen, bei der die Bedingungen des Fickschen Gesetzes erfüllt sind und wobei der fließende Strom des Meßkreises nur vom Sauerstoffgehalt der Lösung abhängt. Man kann diese Spannung z. B. aus dem Wendepunkt der Strom-Spannungskurve ermitteln. Gemäß der abgebildeten Schaltung liegt der ( + )-Pol der äußeren Stromquelle an der Anode und der (—)-Pol an der Kathode. Der Unterschied des vorliegenden Verfahrens gegenüber einem bekannten, bei dem ebenfalls eine Gleichspannung au die Elektroden angelegt wird, besteht darin, daß Meß- und Gegenelektrode nicht aus dem gleichen Werkstoff bestehen und die unedlere Anode des Meßkreises die zusätzliche Inanspruchnahme der Elektronen aus dem äußeren Stromkreis steuert, d. h. daß der Meßkreis und der äußere Stromkreis sich in der Elektronenlieferung ergänzen. Ein weiterer Unterschied ist der, daß eine Gegenspannung an den Meß-Stromkreis angelegt wird.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in Fällen ausreichender Elektronenlieferung der Metallanode infolge ihrer höheren Lösungstcnsion der äußere Stromkreis durch einfache Verstellung des Potentiometers abgeschaltet wird.

In der Abbildung bedeutet 1 die M'eßclcktrodc (Kathode), 2 die Wandung des Elektrodengefäßes (zugleich die Anode), 3 das Aktivierungsblcch der Anode (z.B. Zinkblech), 4 das Galvanometer des Sauerstoff-Meß-Stromkreises, 5 den Ausgleichwiderstand, 6 das Potentiometer und 7 die Gleichstromquelle.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur elektrochemischen Messung von in Wasser gelöstem Sauerstoff unter Vcrwendung galvanischer Elemente, deren Stromlieferung von der an die Kathodenfläche gelangenden Sauerstoffmenge abhängig ist, bei denen zwei verschiedene feste Elektroden verwendet werden und die Kathode aus einem Mctall mit möglichst kleiner und die Anode aus einem Metall oder einer Metallkombination (z. B. Eisen und Zink) mit großer elektrolytischer Lösungstension besteht, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden eine unterhalb der Zersetzungsspannung des Elektrolyts liegende Gegenspannung gelegt wird, die so bemessen ist, daß eine ausreichende Elektronenlieferung erfolgt und die sauerstoffkonzentrationsabhängige Depolarisationsstromstärkc den theoretischen Betrag des ersten Fickschen Gesetzes erreicht.