FR2678734A1 - Improvement to the continuous measurement of the redox potential of waste water - Google Patents

Improvement to the continuous measurement of the redox potential of waste water Download PDF

Info

Publication number
FR2678734A1
FR2678734A1 FR9108432A FR9108432A FR2678734A1 FR 2678734 A1 FR2678734 A1 FR 2678734A1 FR 9108432 A FR9108432 A FR 9108432A FR 9108432 A FR9108432 A FR 9108432A FR 2678734 A1 FR2678734 A1 FR 2678734A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electrode
redox
electrodes
potential
ref2
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9108432A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2678734B1 (en
Inventor
Del Nero Claude
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PONSELLE MESURE SARL
Original Assignee
PONSELLE MESURE SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PONSELLE MESURE SARL filed Critical PONSELLE MESURE SARL
Priority to FR9108432A priority Critical patent/FR2678734B1/en
Publication of FR2678734A1 publication Critical patent/FR2678734A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2678734B1 publication Critical patent/FR2678734B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/4166Systems measuring a particular property of an electrolyte
    • G01N27/4168Oxidation-reduction potential, e.g. for chlorination of water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for improving the continuous measurement of the redox potential of waste water and biological sludges. REDOX pairs, (REF1, Pt1) and (REF2, Pt2), each composed of a reference electrode and of a noble metal electrode, alternately measure the redox potential in the water to be measured, while the first pair measures the REDOX potential and displays it on the voltmeter (V), the noble metal electrode of the second pair is subjected to an activation-regeneration treatment by means of a current electrode (A/R) and a volt-ampere gram generator (G). This electrochemical treatment has the purpose of desorbing the substances contaminating the active surface of the REDOX electrodes. At the end of the working cycle, the pairs are switched over using a sequencer (S) and change-over switches (C1), (C2) and (C3). The device according to the invention is in particular intended for continuously measuring the REDOX potential in a purification station.

Description

Perfectionnement à la mesure en continu du potentiel doxydo-réduction des eaux rêsiduaires.  Improvement in the continuous measurement of the oxy-reduction potential of wastewater.

La présente invention concerne un dispositif de perfectionnement à la mesure en continu du potentiel d'oxydo-r6- duction des eaux résiduaires, notamment dans les stations d'épuration. The present invention relates to an improvement device for the continuous measurement of the oxidation-reduction potential of waste water, in particular in treatment plants.

La mesure du potentiel d'oxydo-réduction dans l'eau est la mesure du potentiel d'équilibre de la réaction d'oxydo réduction

Figure img00010001
The measurement of the redox potential in water is the measure of the equilibrium potential of the redox reaction
Figure img00010001

Dans ce cas, où l'on a un équilibre thermodynamique parfaitement réversible, on démontre que la tension

Figure img00010002

du couple étudié (soit son potentiel REDOX) peut être calculée au moven de la relation de NERNST (1864-1941, prix Nobel 1920)
Figure img00010003
In this case, where we have a perfectly reversible thermodynamic equilibrium, we demonstrate that the tension
Figure img00010002

of the couple studied (i.e. its REDOX potential) can be calculated from the moven of the NERNST relation (1864-1941, Nobel Prize 1920)
Figure img00010003

T : température en Kelvin n : nombre

Figure img00010004

pour 1 mole de réactif (soit le nombre dlectrons mis en jeu lors de la réaction)
Figure img00010005

activités en
Figure img00010006

de l'oxydant et du réducteur, souvent confon- dues avec les concentrations dans le cas de solutions extremement diluées.
Figure img00010007
T: temperature in Kelvin n: number
Figure img00010004

per 1 mole of reagent (i.e. the number of electrons involved in the reaction)
Figure img00010005

activities in
Figure img00010006

oxidizer and reducing agent, often confused with concentrations in the case of extremely dilute solutions.
Figure img00010007

= (OX) fox et

Figure img00010008

= (RED) fred
Figure img00010009

et (RED) sont les concentrations , fox et fred coefficients d' activité inférieurs à 1).= (OX) fox and
Figure img00010008

= (RED) fred
Figure img00010009

and (RED) are the concentrations, fox and fred activity coefficients less than 1).

F = constante de Faraday

Figure img00010010
F = Faraday constant
Figure img00010010

Eo = Potentiel normal (valeur de E lorsque

Figure img00010011
Eo = Normal potential (value of E when
Figure img00010011

Nota
Pour la relation générale

Figure img00010012
Note
For the general relationship
Figure img00010012

La forme générale de l'équation de NERNST est

Figure img00010013
The general form of the NERNST equation is
Figure img00010013

Or, une électrode indicatrice inattaquabl, qui ne participe pas à la réaction, plonge dans une solution contenant un sys tème REDOX prend un potentiel d'équilibre

Figure img00020001
However, an unassailable indicator electrode, which does not participate in the reaction, plunges into a solution containing a REDOX system takes on an equilibrium potential.
Figure img00020001

L'électrode fonctionne seulement comme accepteur et donneur d'électrons (correspondant à lséchange permanent d'électrons lors de la réaction réversible d'oxydo-réduction

Figure img00020002
The electrode works only as an electron acceptor and donor (corresponding to the permanent exchange of electrons during the reversible oxidation-reduction reaction
Figure img00020002

Cette électrode sert donc à mesurer le potentiel REDOX dans l'eau,
Il convient de remarquer que lorsque plusieurs systèmes
REDOX se trouvent dans une même solution à l'équilibre, les potentiels sont tous à la même valeur (potentiel dit global).
This electrode is therefore used to measure the REDOX potential in water,
It should be noted that when multiple systems
REDOX are found in the same equilibrium solution, the potentials are all at the same value (so-called global potential).

Dans la plupart des cas, l'électrode est en platine ou en or (métaux noble, inertes et inattaquables). In most cases, the electrode is made of platinum or gold (noble metals, inert and unassailable).

Ce type d'électrode est utilisé notamment dans les stations d'épuration pour indiquer en continu l'état d'oxydoréduction des eaux résiduaires et des boues biologiques servant à épurer les eaux uses. This type of electrode is used in particular in treatment plants to continuously indicate the oxidation-reduction state of wastewater and biological sludge used to purify wastewater.

Leur fiabilité est biaisée par une contamination du ma (au fil du temps) par les matières organiques, des cations métalliques, le soufre, impuretés fortement liées à la surface active du métal (platine monocristallin en général). Their reliability is biased by contamination of the ma (over time) by organic matter, metal cations, sulfur, impurities strongly linked to the active surface of the metal (monocrystalline platinum in general).

Ces espèces adsorbées sur le métal désactivent celuici et faussent la mesure du potentiel "mémoire', des états an trieurs d'oxydo-réduction, mauvaise répêtabilité, décalage et dérive des potentiels, variations de plus en plus lentes, etc.. These species adsorbed on the metal deactivate it and distort the measurement of the "memory" potential, of the oxidation-reduction sorting states, poor repeatability, shift and drift of the potentials, increasingly slow variations, etc.

L'électrode est dite "désactivée". The electrode is said to be "deactivated".

Ces défauts aggravent considerablement le phénomène qui fait que les équilibres REDOX sont d'autant plus longs à s'établir que la proportion de systèmes non réversibles est plus importantes dans le milieu étudié, supposé stable. These defects considerably worsen the phenomenon which makes that the REDOX equilibria take longer to establish themselves than the proportion of non-reversible systems is greater in the medium studied, assumed to be stable.

Il faut donc nettoyer l'électrode métallique de temps en temps et aviver la section de platine (ou d'or) en contact avec l'eau.  It is therefore necessary to clean the metal electrode from time to time and to activate the platinum (or gold) section in contact with the water.

Mais ce traitement est fastidieux et relativement "violent" pour l'électrode (au niveau de l'interface métal/ eau) qui ne se repolarise pas immédiatement. au bon potentiel. However, this treatment is tedious and relatively "violent" for the electrode (at the metal / water interface) which does not repolarize immediately. with good potential.

C'est ce qui explique que mme les systèmes automatiques de nettoyage abrasif ne donnent pas entière satisfac tion. This explains why even automatic abrasive cleaning systems are not entirely satisfactory.

Or, des travaux assez récents ont montré que les méthodes de régénération électrochimique de la surface du métal seraient plus efficaces et moi.ns "traumatisantes" que ce nettoyage abrasif. However, fairly recent work has shown that the methods of electrochemical regeneration of the metal surface would be more effective and me "traumatic" than this abrasive cleaning.

Car, bien plus que les salissures classiques en eau usée (telles que yraisses, matières bio-organiques, etc), ce sont surtout les impuretés adsorbées sur le métal qui le désactivent : ces méthodes, dites d'activation-régénération, ont donc pour râle de déadsorber les espèces contaminantes de la suràce active. de l'électrode. Elles ont comme point commun le fait de soumettre périodiquement l'électrode (toujours plongée dans l'eau de mesure) à des tensions et des courants électriques) variables dans le temps (au niveau même de l'interface active métal/eau), selon des protocoles plus ou moins complexes fonctions des milieux de mesure et des espèces chimiques contaminantes.  Because, much more than conventional soiling in waste water (such as yraisses, bio-organic materials, etc.), it is especially the impurities adsorbed on the metal that deactivate it: these methods, called activation-regeneration, therefore have the rattle of de-adsorbing the contaminating species of the active surface. of the electrode. They have in common the fact of periodically subjecting the electrode (always immersed in the measurement water) to voltages and electric currents) variable over time (at the very level of the active metal / water interface), according to more or less complex protocols depending on the measurement media and the contaminating chemical species.

Malheureusement pendant que l'électrode est soumise à ce traitement électro-chimique (voltamétrique et ampérométrique), elle ne peut plus mesurer le potentiel d'oxydo-réduction global du milieu de mesure. Et même après activation, au repos, il faut un temps relativement long pour qu'elle reprenne son potentiel d'équilibre correct (à courant nul), d'où une mesure discontinue. Unfortunately, while the electrode is subjected to this electro-chemical treatment (voltametric and amperometric), it can no longer measure the overall redox potential of the measurement medium. And even after activation, at rest, it takes a relatively long time for it to resume its correct equilibrium potential (at zero current), hence a discontinuous measurement.

Le dispositif selon l'invention permet l'utilisation en continu du système de mesure du potentiel REDOX dans l'eau de mesure tout en bénéficiant des avantages du traitement d'ac tivation-rêgénération des électrodes REDOX. The device according to the invention allows the continuous use of the REDOX potential measurement system in the sample water while benefiting from the advantages of the activation-regeneration treatment of the REDOX electrodes.

L'idée de base repose sur l'alternance mesure/ac tivation-régênêration de deux électrodes REDOX identiques pendant que la première électrode REDOX est en phase "mesure la seconde électrode est en phase "activation-régénération" et réciproquement. The basic idea is based on the alternation between measurement / activation and regeneration of two identical REDOX electrodes while the first REDOX electrode is in the "measurement" phase, the second electrode is in the "activation-regeneration" phase and vice versa.

Chaque électrode REDOX subit donc, à son tour, et pendant le même temps, un traitement électrochimique identique puis est remise en mesure chacune à son tour un temps similaire dans le même milieu de mesure. Each REDOX electrode therefore undergoes, in turn, and during the same time, an identical electrochemical treatment and is then put back into measurement each in turn for a similar time in the same measurement medium.

Il y a symétrie parfaite de traitement, et les deux électrodes, de conception rigoureusement identique (même métal noble, même état de surface, etc), plongées dans la même eau de mesure (pratiquement au même endroit. à quelques cm près) donneront alternativement le même potentiel en continu, comme si l'on avait affaire à une seule électrode REDOX qui ne se contaminerait pas. (plus exactement, il n'y a pas de solution de continuité dans la mesure du potentiel global REDOX du mi
lieu de mesure, car bien évidemment ce potentiel peut évoluer dans le temps~).
There is perfect symmetry of treatment, and the two electrodes, of strictly identical design (same noble metal, same surface condition, etc.), immersed in the same sample water (practically in the same place. To within a few cm) will alternately give the same potential continuously, as if we were dealing with a single REDOX electrode which would not contaminate itself. (more exactly, there is no continuity solution in the measurement of the global REDOX potential of the mi
place of measurement, because obviously this potential can evolve over time ~).

Le dispositif selon l'invention comporte selon une première carectéristique
- Cinq électrodes ; soit les deux électrodes REDOX en métal noble (platine par exemple), leurs électrodes de référence associées (à potentiel constant : exemple Ag/AgCl) et enfin une électrode commune d'activation-régénération (en graphite tendre par exemple).
The device according to the invention comprises according to a first characteristic
- Five electrodes; either the two REDOX electrodes in noble metal (platinum for example), their associated reference electrodes (at constant potential: example Ag / AgCl) and finally a common activation-regeneration electrode (in soft graphite for example).

- Un voltmètre électronique à très haute impédance d'entrée qui rnesure et affiche le potentiel REDOX en par exemple.  - An electronic voltmeter with very high input impedance which measures and displays the REDOX potential for example.

- Eventuellement un transmetteur de signal à très haute impédance d'entrée qui génère un signal basse impédance transmissible à distance. - Possibly a signal transmitter with very high input impedance which generates a low impedance signal that can be transmitted remotely.

- Trois commutateurs de signaux analogiques aiguillant les divers signaux (mesures et activation-régénêration) et une logique de commande. - Three analog signal switches routing the various signals (measurements and activation-regeneration) and a control logic.

- Un séquenceur commandant les commutateurs via la logique de commande de manière à assurer l'alternance mesure/ activation à temps égaux des deux électrodes REDOX. - A sequencer controlling the switches via the control logic so as to alternate measurement / activation at equal times of the two REDOX electrodes.

- Enfin un générateur programmable de tension et courants (eau de mesure conductrice) varjables dans le temps dont chaque cycle identique est déclenché par le séquenceur à chaque alternance de sonde REDOX. - Finally a programmable generator of voltage and currents (conductive measuring water) variable in time, each identical cycle of which is triggered by the sequencer at each alternation of REDOX probe.

Le fonctionnement séquencé du dispositif selon 1' invention sera explicité dans son exposé ditaill6.  The sequenced operation of the device according to the invention will be explained in its detailed description.

Selon des modes particuliers de réalisation
- Les électrodes de référence peuvent être commune (suppression d'un commutateur analogique)
- Les deux électrodes de référence sont conservées et l'on supprime l'électrodes d'activation/rêgénêration.
According to particular embodiments
- Reference electrodes can be common (removal of an analog switch)
- The two reference electrodes are preserved and the activation / regeneration electrodes are deleted.

Chacune devient électrode d'activation/régénération vis à vis de l'électrode REDOX associé. Il suffit alors de rajouter un commutateur analogique
Cette solution, moins satisfaisante en théorie, convient néanmoins en pratique dans beaucoup de cas car l'électrode de référence (Ag/AgOl par exemple) présente une impédance relativement faible et peut donc travailler en ampXrométrie (dans certaines limites). L'alternance est suffisamment longue pour que cette électrode retrouve son potentiel stable et constant de référence car chaque cycle d'activation/régénération se termine en général par une période de repos.
Each becomes an activation / regeneration electrode with respect to the associated REDOX electrode. Then just add an analog switch
This solution, less satisfactory in theory, is nevertheless suitable in practice in many cases because the reference electrode (Ag / AgOl for example) has a relatively low impedance and can therefore work in ampXrometry (within certain limits). The alternation is long enough for this electrode to regain its stable and constant reference potential because each activation / regeneration cycle generally ends with a rest period.

- Chaque couple électrode REDOX/électrode de référence peut être isolé galvaniquement par rapport au reste du circuit (autres électrodes et électronique associée) lors de la phase mesure. Cette précaution prévient les fausses mesures dues aux courants parasites (éventuels) de rebouclage (par l'eau, la terre, l'alirnentation électrique, la sortie transmission de signal, etc).  - Each REDOX electrode / reference electrode pair can be galvanically isolated from the rest of the circuit (other electrodes and associated electronics) during the measurement phase. This precaution prevents false measurements due to parasitic (if any) loopback currents (by water, earth, electrical supply, signal transmission output, etc.).

Cette section "flottante" de mesure échappe aussi à toute influence (via l'eau) des tensions et courants variables tet d'assez fortes amplitudes) appliquées aux autres électrodes en phase activation-régbnderation.  This "floating" measurement section also escapes any influence (via water) of the variable voltages and currents (and fairly large amplitudes) applied to the other electrodes in the activation-regulation phase.

- Les voltampérogrammes générés lors de la phase activation-rdyénérati.on se présentent sous la forme d'une succession de cycles (travail)/ (repos à potentiels imposés fixes) s'achevant sur une longue période de repos absolu, où le couple d'électrodes (REDOX, REF) est "flottant (au sens galvanique), l'électrode REDOX reprenant doucement son potentiel d'équilibre (phase de mesure), ainsi que l'électrode (REF) de référence dans le cas ou elle est utilisée comme électrode de travail. - The voltammograms generated during the activation-rdyénérati.on phase take the form of a succession of cycles (work) / (rest at fixed imposed potentials) ending over a long period of absolute rest, where the couple d 'electrodes (REDOX, REF) is "floating (in the galvanic sense), the REDOX electrode gently resuming its equilibrium potential (measurement phase), as well as the reference electrode (REF) in the case where it is used as working electrode.

- Enfin technologiquement, l'ensemble des cinq (ou quatre) électrodes peut être regroupé en une seule tête de capteur (monosonde) de faible diamètre et l'ensemble des circuits électroniques en un seul appareil de mesure/activation régénêration/transmission.  - Finally technologically, all five (or four) electrodes can be grouped into a single sensor head (monoprobe) of small diameter and all electronic circuits in a single measurement / regeneration activation / transmission device.

Les dessins annexés illustrent l'invention
La figure 1 représente le synoptique général du dispositif selon l'invention.
The accompanying drawings illustrate the invention
Figure 1 shows the general block diagram of the device according to the invention.

La figure 2 représente les voltampérogrammes subis par les électrodes REDOX et les chronogrammes associés.FIG. 2 represents the voltammograms undergone by the REDOX electrodes and the associated chronograms.

La figure 3 représente la structure technologique de la tête de sonde combine.FIG. 3 represents the technological structure of the combined probe head.

En référence à ces dessins, le dispositif comporte d'abord un ensemble de cinq électrodes plongeant dans l'eau de mesure comprenant les deux électrodes REDOX (Ptl) et (Pt2) (en platine dans la forme de réalisation selon les figures 1 et 3), les deux électrodes (REFI) et (REF2) de référence et l'électrode (A/R) d' activation-régénération. With reference to these drawings, the device firstly comprises a set of five electrodes immersed in the measurement water comprising the two REDOX electrodes (Ptl) and (Pt2) (in platinum in the embodiment according to Figures 1 and 3 ), the two reference (REFI) and (REF2) electrodes and the activation-regeneration electrode (A / R).

Le dispositif comporte ensuite un voltmètre numérique (V), un transmetteur (T) de signal, trois commutateurs électroniques inverseurs de voies analogiques (Cl) (C2) (C3), un inverseur logique (IL), un séquenceur (S) et enfin un gXné- rateur (G) d' activation-rêgénêration, ces circuits électrode niques pouvant être regroupés en un seul appareil (A)
Le fonctionnement séquencé du dispositif selon l^-.nvention est le suivant
Le séquenceur (S) délivre le signal logique ( qui prend la valeur "l" pendant un temps > . Les commutateurs (Cl) et (C2) sont alors sur la position (1), ce qui connecte le couple d'électrodes (REFl, Ptl) au voltmètre numérique (V) : c'est leur phase de mesure. Pendant ce temps là l'électrode (REF2) est déconnectée du voltmètre est reste flottante. L'électrode (Pt2) est aussi déconnectée du voltmê- tre
Le commutateur (C3), commandé par le signal logique
( 5 ) via l'inverseur logique (IL) est donc passé sur la po
sition (2), ce qui connecte l'électrode (Pt2) sur le générateur (G), l'électrode (A/R) de travail qui assure le retour du courant étant toujours connectée au générateur (G) d'activa- tion Wrégénératron , dont te déclenchement est aussi assuré par Le-séquen- ceur à chaque transition du signal Logique (u)
Lorsque S ) prend la valeur logique "0", et ce pendant un temps To identique à la phase précédente, les commutateurs (cul) et (C2) viennent sur la position (2), ce qui connecte le couple d'électrodes (REF2, Pt2) au voltmètre (V), assurant ainsi leur phase de mesure. A son tour, et pendant la même durée, l'électrode (REFl) est déconnectée du voltmètre et
reste flottante. L'électrode- (Ptl) est aussi déconnectée du voltmètre.
The device then includes a digital voltmeter (V), a signal transmitter (T), three electronic analog changeover switches (Cl) (C2) (C3), a logic inverter (IL), a sequencer (S) and finally an activation-regeneration generator (G), these electrode circuits can be grouped together in a single device (A)
The sequenced operation of the device according to the invention is as follows
The sequencer (S) delivers the logic signal (which takes the value "l" for a time>. The switches (Cl) and (C2) are then in position (1), which connects the pair of electrodes (REFl , Ptl) to the digital voltmeter (V): this is their measurement phase. During this time the electrode (REF2) is disconnected from the voltmeter and remains floating. The electrode (Pt2) is also disconnected from the voltmeter
The switch (C3), controlled by the logic signal
(5) via the logic inverter (IL) is therefore passed over the po
sition (2), which connects the electrode (Pt2) to the generator (G), the working electrode (A / R) which ensures the return of the current being always connected to the activation generator (G) Wrégénératron, whose triggering is also ensured by Le-sequencer at each transition of the Logic signal (u)
When S) takes the logic value "0", and this for a time To identical to the previous phase, the switches (cul) and (C2) come to position (2), which connects the pair of electrodes (REF2 , Pt2) to the voltmeter (V), thus ensuring their measurement phase. In turn, and for the same duration, the electrode (REFl) is disconnected from the voltmeter and
stays floating. The electrode- (Ptl) is also disconnected from the voltmeter.

Le commutateur (C3) est passé en-meme temps sur po
sitìon (1) et connecte donc l'électrode (Ptl) sur le générateur (G) qui a redéclenché un cycle de travail identique au précédent.
The switch (C3) is at the same time turned on.
location (1) and therefore connects the electrode (Ptl) to the generator (G) which has triggered a work cycle identical to the previous one.

L'alternance des deux couples d'électrodes a donc été réalisée et les séquences précédentes se répètent indéfinimbent
Selon une variante non illustrée les deux électrodes de référence (REFl) et (REF2) peuvent être commune et le
commutateur (C1) est alors supprimé, le potentiel de référence 4tant branché en permanence sur le voltmètre (V).
The alternation of the two pairs of electrodes has therefore been achieved and the previous sequences are repeated indefinitely.
According to a variant not illustrated, the two reference electrodes (REF1) and (REF2) can be common and the
switch (C1) is then deleted, the reference potential 4 being permanently connected to the voltmeter (V).

Selon un autre variante non illustrée les deux
électrodes (REFl) et (REF2) sont conservées et l'on supprime
l'électrode de travail (A/R) : chaque électrode de référence
joue le rôle de l'électrode (A/R) vis à vis de l'électrode
REDOX associé (Ptl) ou (Pt2). Il suffit de rajouter un commutateur analogique identique à ), branchant alternativement le générateur (G) sur (REF1) et (REF2).
According to another variant not illustrated, the two
electrodes (REFl) and (REF2) are retained and are deleted
the working electrode (A / R): each reference electrode
plays the role of the electrode (A / R) with respect to the electrode
Associated REDOX (Ptl) or (Pt2). It suffices to add an analog switch identical to), alternately connecting the generator (G) to (REF1) and (REF2).

Selon une dernière variante non illustrée chaque
couple (REF1, Ptl) et (REF1, Pt2) est alternativement isolé galvaniquement par rapport au reste du circuit en phase mesure.
According to a last variant not illustrated, each
torque (REF1, Ptl) and (REF1, Pt2) is alternately galvanically isolated from the rest of the circuit in the measurement phase.

Cette isolation peut se faire par relais, transformateurs et amplificateurs d'isolement ou circuits opto-électroniques. This isolation can be done by relays, isolation transformers and amplifiers or opto-electronic circuits.

L'un des types de voltampêrogrammes délivrés par le générateur (G) d'activation-rêgênêration est détaillé figure 2 (avec en abscisse le temps et en ordonnée l'échelle (U) des potentiels). One of the types of voltampêrogrammes delivered by the generator (G) of activation-regeneration is detailed in figure 2 (with the time on the abscissa and the scale (U) of the potentials on the ordinate).

Chaque séquence de travail démarre par une salve de
N cycles identiques d'une durée totale TA/R ; chaque cycle d'activation-régénération se décompose lui-même en une série de rampes (Ra) (lentes dans le temps) montantes puis descendantes de vitesse VRa et de durée TRa, phase ampérométrique subi par l'électrodes REDOX, suivie d'une mise au potentiel imposé fixe (Uo) à courant minimal pendant le temps

Figure img00080001
Each work sequence begins with a salvo of
N identical cycles with a total duration TA / R; each activation-regeneration cycle breaks down itself into a series of ramps (Ra) (slow over time) going up and down with speed VRa and duration TRa, amperometric phase undergone by the REDOX electrodes, followed by a fixed fixed potential (Uo) at minimum current over time
Figure img00080001

Il est à noter que chaque rampe initiale d'un cycle donné redémarre du même endroit et avec la même pente que la rampe finale du cycle précédent (achevant ainsi une montée ou une descente interrompue).It should be noted that each initial ramp of a given cycle restarts from the same place and with the same slope as the final ramp of the previous cycle (thus completing an interrupted ascent or descent).

Ces N cycles de travail s'achèvent par une longue période Te de repos, où l'électrode REDOX-est flottante et reprend son potentiel d'équilibre. These N work cycles end with a long rest period Te, where the REDOX-electrode is floating and resumes its equilibrium potential.

Pendant que ( + ) = "l", l'électrode REDOX (Ptl) est en phase mesure (potentiel

Figure img00080002

tandis que l'autre élec trode (Pt2) est au travail. Lorsque ( # ) = "0" c'est l'inver- se, l'électrode (Pt2) étant en phase mesure (potentiel et l'autre au travail.
Figure img00080003
While (+) = "l", the REDOX electrode (Ptl) is in the measurement phase (potential
Figure img00080002

while the other electrode (Pt2) is at work. When (#) = "0" is the reverse, the electrode (Pt2) being in the measurement phase (potential and the other at work.
Figure img00080003

Pour fixer un ordre de grandeur, la durée To d'une phase est de l'ordre d'une heure, chaque cycle de l'ordre d'une à deux minutes

Figure img00080004

les N cycles de l'ordre de 3 à 45 minutes (TA/R), et la période de repos Tr de l'ordre de 15 à 30 minutes. (Il y a donc de 15 à 45 cycles).To fix an order of magnitude, the duration To of a phase is of the order of one hour, each cycle of the order of one to two minutes
Figure img00080004

the N cycles of the order of 3 to 45 minutes (TA / R), and the rest period Tr of the order of 15 to 30 minutes. (There are therefore 15 to 45 cycles).

Quant aux potentiels de travail (rampes (Ra)), ils ont des am- plitudes maximales de 1 à 2 volts et des vitesses

Figure img00080005

de l'ordre de
Figure img00080006
As for the work potentials (ramps (Ra)), they have maximum amplitudes of 1 to 2 volts and speeds
Figure img00080005

of the order of
Figure img00080006

Les formes d'onde peuvent se reprogrammer par échange de mémoire du type EPROM.Waveforms can be reprogrammed by EPROM type memory swap.

Technologzquernent, la figure 3 montre une forme de réalisaton de la tête de sonde combine, c'est à dire regrou pant les cinq électrodes en une mono-sonde. La tête de sonde (TS), s'achevant par une crépine (CR) de protection, est de section circulaire et comprend les cinq électrodes selon une disposition symétrique : au centre l'électrode de travail (A/R) dont l'ame centrale (GR) est un barreau de graphite tendre, latéralement les deux sondes REDOX elles mêmes combinées, car constituées des couples (REF1, Ptl) et (REF2, Pt2). (SC2) représente la vue éclatée et en coupe suivant (AA) de cette dernière sonde combinée : le fil de platine (Pt) est gainé de verre (GV) (soudure verre/Pt) et l'extrémité polie du métal constitue la surface active de l'électrode REDOX. Autour de cette électrode (Pt2),la référence (REF2) se construit par symétrie de révolution : soit un filament (F) d'Ag/Agel (argent chloruré) torsadé sur la gaine de verre (GV) et baignant dans l'électrolyte (EL), en général du KCl à concentration précise. Cet. électrolyte peut être gélifié ou sur support poreux plastique (pas d'entretien).  Technologzquernent, Figure 3 shows an embodiment of the combined probe head, ie combining the five electrodes into a single probe. The probe head (TS), ending with a protective strainer (CR), is of circular section and includes the five electrodes in a symmetrical arrangement: in the center the working electrode (A / R) whose core central (GR) is a soft graphite rod, laterally the two REDOX probes themselves combined, because they consist of the pairs (REF1, Ptl) and (REF2, Pt2). (SC2) represents the exploded view and in section following (AA) of this last combined probe: the platinum wire (Pt) is sheathed with glass (GV) (glass / Pt welding) and the polished end of the metal constitutes the surface REDOX electrode active. Around this electrode (Pt2), the reference (REF2) is constructed by symmetry of revolution: either a filament (F) of Ag / Agel (chlorinated silver) twisted on the glass sheath (GV) and immersed in the electrolyte (EL), usually KCl with precise concentration. This. electrolyte can be gelled or on porous plastic support (no maintenance).

Le tube d'étanchéité (TE) en PVC ou DELRIN vient clore ce volume, et 'achève à son extrémité par une bague de centrage et d'étanchéité en silastêne élastique (BCE). Entre cette bague et le tube (TE) chemine un pont de liaison capillaire (PLU) par où l'électrolyte s'écoule à débit quasi-nul, assurant ainsi un pont de liaison électrique avec l'eau de mesure de très longue durée dans le temps. The sealing tube (TE) in PVC or DELRIN closes this volume, and ends at its end with a centering and sealing ring in elastic silastene (BCE). Between this ring and the tube (TE) runs a capillary connection bridge (PLU) through which the electrolyte flows at almost zero flow, thus ensuring an electrical connection bridge with the very long measurement water in the weather.

L'ensemble est scellé avec une résine d'étanchéité dans le corps de sonde (CS) en DELRIN. Nota : la sonde combinée (REFI, Ptl), symétrique par rapport à (A/R), est exactement de même construction. The assembly is sealed with a sealing resin in the probe body (CS) in DELRIN. Note: the combined probe (REFI, Ptl), symmetrical with respect to (A / R), is of exactly the same construction.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à surveiller en continu l'état d'oxydo-réduction des eaux rêsiduaires et. des boues biologiques dans les stations d'épurations  The device according to the invention is particularly intended for continuously monitoring the state of oxidation-reduction of waste water and. biological sludge in treatment plants

Claims (6)

REDOX caractérisé par l'alternance de deux couples REDOX, (REF1, Ptl) et (REF2, Pt2), composés chacun d'une électrode de référence et d'une électrode REDOX en métal noble, le premier couple mesurant le potentiel REDOX dans l'eau de mesure et l'affichant sur le voltmètre ( V ) avec son éventuelle transmission à distance par le transmetteur (T), pendant que l'électrode en métal noble du second couple est soumise à un traitement dsactivation-régénération par l'intermédiaire d'une électrode courant (A/R) et un générateur (G) reconfigurable de voltampérogrammes,ce traitement électrochimique ayant pour rôle de déadsorber les espèces contaminantes de la surface active des électrodes REDOX (Ptl) et (Pt2), les deux couples étant permutés à la fin du cycle grâce au séquenceur (S) qui.REDOX characterized by the alternation of two REDOX couples, (REF1, Ptl) and (REF2, Pt2), each composed of a reference electrode and a REDOX electrode made of noble metal, the first couple measuring the REDOX potential in l sample water and displaying it on the voltmeter (V) with its possible remote transmission by the transmitter (T), while the noble metal electrode of the second couple is subjected to an deactivation-regeneration treatment via a current electrode (A / R) and a reconfigurable generator (G) of voltammograms, this electrochemical treatment having the role of de-adsorbing the contaminating species from the active surface of the REDOX electrodes (Ptl) and (Pt2), the two couples being swapped at the end of the cycle thanks to the sequencer (S) which. 1) Dispositif pour mesurer en continu le potentiel 1) Device for continuously measuring the potential REVENDICATIONS génère les signaux logiques (#), commandant les commutateurs (C1) et (C2) d'aiguillage mesure, et (4) par linverseur logique (IL) commandant le commutateur (C3) d'aiguillage acti vation-régéndration (l'ensemble de ces circuits électroniques constituant l'appareil (A)).generates the logic signals (#), controlling the switches (C1) and (C2) of the measurement switch, and (4) by a logic inverter (IL) controlling the switch (C3) of the activation-regeneration switch (all of these electronic circuits constituting the device (A)). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux électrodes de référence (REFI) et (REF2) sont commune, le commutateur (Cl) étant supprimé. 2) Device according to claim 1 characterized in that the two reference electrodes (REFI) and (REF2) are common, the switch (Cl) being deleted. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on conserve les deux électrodes (REF1) et (REF2) séparées et indépendantes et l'on supprime l'électrode de travail (A/R), chacune des électrodes de référence jouant le rôle de l'électrode (A/R) vis à vis de l'électrode REDOX associé (Ptl) ou (Pt2). 3) Device according to claim 2 characterized in that we keep the two electrodes (REF1) and (REF2) separate and independent and we remove the working electrode (A / R), each of the reference electrodes playing the role of the electrode (A / R) with respect to the associated REDOX electrode (Ptl) or (Pt2). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque couple d électrodes (REFl, P-tl) et (REF2, 4) Device according to claim 1 characterized in that each pair of electrodes (REFl, P-tl) and (REF2, Pt2) est alternativement isolé galvaniquement par rapport au reste du circuit en phase mesure.Pt2) is alternately galvanically isolated from the rest of the circuit in the measurement phase. 5) Voltampêrogramme selon la revendication 1 carac merise en ce qu'il se compose d'une succession de N cycles constitué chacun d'une série de rampes (Ra) lentes dans le temps montantes puis descendantes, d'excursion de 1'ordre d'un à deux volts, suivie d'une mise à potentiel imposé ( UO) à courant minimal, l'ensemble de ces cycles s'achevant par une longue période de repos oh l'électrode REDOX est flottante et reprend son potentiel d'équilibre. 5) Voltampêrogramme according to claim 1 carac merise in that it consists of a succession of N cycles each consisting of a series of ramps (Ra) slow in time rising then descending, excursion of the order d '' one to two volts, followed by an imposed potential (UO) at minimum current, all of these cycles ending with a long period of rest where the REDOX electrode is floating and resumes its equilibrium potential . 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la réalisation de la tête de sonde (TS) sous forme combi née, regroupant les cinq électrodes en une monosonde eau au centre l'électrode de travail (A/R) en graphite tendre (GR), latéralement les deuxcouples d'électrode (REF1, Ftl) et (REF2, 6) Device according to claim 1 characterized by the realization of the probe head (TS) in combined form, grouping the five electrodes in a monoprobe water in the center the working electrode (A / R) in soft graphite (GR) , laterally the two electrode pairs (REF1, Ftl) and (REF2, Pt2) formant aussi deux sondes combinés à symétrie de révolution dont la deuxième (SC2), parfaitement identique à la première, est composée d'une électrode de référence Ag/AgCl (filament (F)). dont l'électrolyte (EL) est gélifié ou sur support poreux plastique avec micro-écoulement par pont de liaison capillaire (PLC), et d'une électrode REDOX proprement dite en platine (Pt) gainé de verre, le corps de sonde (CS) étant en DETJRIN. Pt2) also forming two probes combined with symmetry of revolution, the second of which (SC2), perfectly identical to the first, is composed of a reference electrode Ag / AgCl (filament (F)). whose electrolyte (EL) is gelled or on a porous plastic support with micro-flow by capillary connection bridge (PLC), and a REDOX electrode proper in platinum (Pt) sheathed in glass, the probe body (CS ) being in DETJRIN.
FR9108432A 1991-07-05 1991-07-05 IMPROVEMENT IN THE CONTINUOUS MEASUREMENT OF OXIDO-REDUCTION POTENTIAL OF WASTEWATER. Expired - Fee Related FR2678734B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9108432A FR2678734B1 (en) 1991-07-05 1991-07-05 IMPROVEMENT IN THE CONTINUOUS MEASUREMENT OF OXIDO-REDUCTION POTENTIAL OF WASTEWATER.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9108432A FR2678734B1 (en) 1991-07-05 1991-07-05 IMPROVEMENT IN THE CONTINUOUS MEASUREMENT OF OXIDO-REDUCTION POTENTIAL OF WASTEWATER.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2678734A1 true FR2678734A1 (en) 1993-01-08
FR2678734B1 FR2678734B1 (en) 1993-09-10

Family

ID=9414747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9108432A Expired - Fee Related FR2678734B1 (en) 1991-07-05 1991-07-05 IMPROVEMENT IN THE CONTINUOUS MEASUREMENT OF OXIDO-REDUCTION POTENTIAL OF WASTEWATER.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2678734B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2858414A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-04 Centre Nat Machinisme Agricole Automatic decontamination process for a device continuously measuring the oxido-reductive voltage of waste waters in a purification plant, containing at least one pair of identical electrodes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2409510A1 (en) * 1977-11-17 1979-06-15 Vyzk Ustav Organ Syntez AUTOMATIC REGENERATION OF ELECTRODES DURING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS
JPS628050A (en) * 1985-07-05 1987-01-16 Nippon Fuirukon Kk Method and apparatus for measuring concentration of oxidizable substance in liquid to be inspected
WO1991005248A1 (en) * 1989-09-27 1991-04-18 GESELLSCHAFT FüR BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) Measurement electrode arrangement for making measurements in liquids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2409510A1 (en) * 1977-11-17 1979-06-15 Vyzk Ustav Organ Syntez AUTOMATIC REGENERATION OF ELECTRODES DURING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS
JPS628050A (en) * 1985-07-05 1987-01-16 Nippon Fuirukon Kk Method and apparatus for measuring concentration of oxidizable substance in liquid to be inspected
WO1991005248A1 (en) * 1989-09-27 1991-04-18 GESELLSCHAFT FüR BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) Measurement electrode arrangement for making measurements in liquids

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 94, no. 18, 4 Mai 1981, Columbus, Ohio, US; abstract no. 147444X, M. FULOP ET AL: 'Reproducibility problems of some electrochemical reactions at indifferent electrodes. I. Cleaning the surface of platinum electrodes by cyclic polarization.' page 521 ; *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 178 (P-584)(2625) 9 Juin 1987 & JP-A-62 008 050 ( NIPPON FUIRUKON ) 16 Janvier 1987 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2858414A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-04 Centre Nat Machinisme Agricole Automatic decontamination process for a device continuously measuring the oxido-reductive voltage of waste waters in a purification plant, containing at least one pair of identical electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
FR2678734B1 (en) 1993-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4950378A (en) Biosensor
EP0459782B1 (en) Amperimetric measurement with cell electrode deplating
KR100188559B1 (en) Method and apparatus for reviving an electrode of a biosensor
US4729824A (en) Gas sensor and method of using same
JPS6283649A (en) Blood-sugar measuring device
FR2745635A1 (en) DETERMINATION OF FLUID CHARACTERISTICS
KR930701746A (en) Method for using microfabricated sensors for wet analysis
JP3361237B2 (en) Residual chlorine measuring method and apparatus and residual chlorine detecting probe
WO1999056120A1 (en) Electrochemical sensor
FR3001547A1 (en) DEVICE FOR MEASURING PH VALUE COMPRISING IN SITU CALIBRATION MEANS
FR2678734A1 (en) Improvement to the continuous measurement of the redox potential of waste water
EP0494011A1 (en) Method and apparatus for analyzing the state of protection against corrosion of a work protected by cathodic protection
JPH09178700A (en) Current measuring type 2-electrode sensor and measurement thereby
JP3390154B2 (en) Residual chlorine meter and water purification device using it
JP2783725B2 (en) Moisture measurement method
EP0091924A1 (en) Pulsed electro-analysis
JP2004144662A (en) Apparatus and method for measuring oxidation-reduction current
FR2701566A1 (en) Method for measuring at least one characteristic of a liquid solution and means for implementing said solution.
JPH0972879A (en) Electrode type sensor
Wang Anodic stripping voltammetry: an instrumental analysis experiment
JP2007093540A (en) Device and method for measuring effective chlorine concentration
JP3328215B2 (en) Residual chlorine measuring device
RU2080591C1 (en) Device to identify standard of fineness of alloys of noble metals
EP0624781B1 (en) Improvements to resistive wire liquid level sensors
FR2551548A1 (en) Anodic separation voltameter for measurement of ion concentrations.

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse