PL151145B1 - Elektroda odniesienia dla układów niewodnych - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 11 25 /P. 269071/

Pierwszeństwo ____

Zgłoszenie ogłoszono: 89 05 30

Opis patentowy opublikowano: 1990 12 31

Twórca wynalazku: Maria Bełtowska-Brzezińska

CZYTELNIA

Llr/ędu Patentowano

Int. Cl.⁵ G01N 27/30

Uprawniony z patentu: Uniwersytet im· Adama Mickiewicza, Poznań /Polska/

ELEKTRODA ODNIESIENIA DLA UKŁADÓW NIEWODNYCH

Przedmiotem wynalazku jest elektroda odniesienia dla układów niewodnych, w której jako metal kontaktujący z roztworem niewodnego elektrolitu stosuje się metal alkaliczny, przeznaczona do wykonywania pomiarów potencjału elektrod.

Dotychczas znane elektrody odniesienia z metali alkalicznych w niewodnym roztworze elektrolitu stosowane są w postaci drutu lub blaszki wykonanej z metalu alkalicznego, takiego jak przykładowo lit lub sód, względnie w postaci blaszki platynowej, na którą nanosi się elektrolitycznie metal alkaliczny. Tak wykonaną elektrodę umieszcza się w niewodnym roztworie elektrolitu bezpoórednio w przestrzeni badanej elektrody, albo w jednej z koaór trój elekt rodowego naczynia elektrolitycznego, połęczonej z komorą elektrody badanej kapilarę Luggina /B.Burrow, R.Jasiński, J.Electrochem. Soc·,115, 365 /1968/, R.F.Scarr, J.Electrochem. Soc·,

117, 295 /1970/, M.Icowi, S.Panero, J.Electrochem. Soc·, 102, 343 /1979/, Y,Geronov, F.Schwagar, □ •Electrochem· Soc·, 129, 1422 /1982/, M.G«Thomas, P.G.Bruce, B.Goodennough, J.Elektrochem·

Soc·, 132, 1521 /1985/, S.G.Meibuhr, 0.Electrochem. Soc. 118, 709 /1971/.

Wadą tych elektrod jest konieczność ich wymiany lub obróbki metalu alkalicznego, poprzez oczyszczenie jego powierzchni, przy każdej wymianie roztworu niewodnego elektrolitu· Wymiana taka lub obróbka jest konieczna ze względu na to, że badane ogniwo należy po każdym pomiarze rozebrać i wtedy metal alkaliczny,mając kontakt z atmosferę,pokrywa się warstwą pasywną.

Celem wynalazku jest skonstruowanie elektrody odniesienia wielokrotnego użytku o stabilnej wartości potencjału równowagowego·

Cel ten osięgnięto przez umocowanie współosiowo oraz rozłęcznla w szklanym cylindrze zakończonym zwężeniem kapilarnym osłony cylindrycznej z materiału obojętnego względem roztworu niewodnego elektrolitu i metalu alkalicznego, mającej na końcu opierającym się o wlot zwężenia

151 145

151 145 kapilarnego przewężenie, w której z kolei zamocowano, także współosiowo i rozłącznie, pręt z Materiału przewodzącego prąd elektryczny. Pręt ten, na powierzchni opierajęcej się o przewężenie w osłonie, ma naniesioną warstwę metalu alkalicznego, natomiast z drugiej strony zakończony jest uchwytem.

Według wynalazku korzystnie jest wyposażyć szklany cylinder w zbiornik dla elektrolitu. Korzystnym jest także zamocowanie, na zwężeniu kapilarnym szklanego cylindra nasadki z materiału obojętnego wobec niewodnego roztworu elektrolitu, majęcej wtopione włókno azbestowe.

Konstrukcja elektrody odniesienia według wynalazku, po wypełnieniu szklanego cylindra ze zwężeniem kapilarnym roztworem niewodnego elektrolitu, zapewnia cięgły kontakt metalu alkalicznego z nieruchomym, odgazowanym niewodnym roztworem elektrolitu i chroni metal alkaliczny przed niekorzystnym ze względu na jego reaktywność kontaktem z atmosferę. Przy zachowaniu kontaktu elektrycznego, kontakt metalu alkalicznego z atmosferę według wynalazku, może być dodatkowo ograniczony przez osadzenie na zwężeniu kapilarnym szklanego cylindra nasadki z wtopionym włóknem azbestowym, lub szczelne umieszczenie elektrody w znanym naczyniu pośrednim z kluczem elektrolitycznym i możliwością okresowego odgazowywania zawartego w nim roztworu elektrolitu. Ponadto wynalazek ułatwia wyeliminowanie potencjału dyfuzyjnego występujęcego podczas pomiaru w przypadku zastosowania tego samego roztworu elektrolitu w elektrodzie odniesienia i w ogniwie badanym. Dodatkowę korzyścię uzyskanę dzięki konstrukcji według wynalazku jest oszczędność metalu alkalicznego.

Elektroda odniesienia według wynalazku przeznaczona jest zwłaszcza do pomiaru lub kontroli potencjału badanych elektrod w próbnych wysokoenergetycznych źródłach energii.

Wynalazek, w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym pokazano schematycznie przekrój elektrody odniesienia.

Elektroda odniesienia, w przykładowym wykonaniu jest to elektroda litowa, składa się ze szklanego cylindra 1 przechodzącego w zwężenie kapilarne 2 i majęcego zbiornik 3 dla roztworu niewodnego elektrolitu, w którym współosiowo na gwint umocowana jest osłona 4 z teflonu, majęca przewężenie 5 oraz umocowanego współosiowo na gwint w tej osłonie stalowego pręta 6. Stalowy pręt 6 ma na końcu opierajęcym się o przewężenie 5 naprasowanę warstwę 7 litu, a na drugim końcu ma uchwyt 8 służęcy do zamocowania prętu 6 w osłonie 4 oraz umieszczenia na nim kontaktu elektrycznego. Na końcu zwężenia kapilarnego 2 osadzona jest na wcisk nasadka 9 z polipropylenu, majęca wtopione włókno azbestowe 10.

Zestawienie elektrody według wynalazku polega na umocowaniu pręta 6 w osłonie 4 tak głęboko, aby naprasowana warstwa 7 litu uległa odkształceniu i wypełniła przewężenie 5. Wystającą poza przewężenie część warstwy 7 litu usuwa się. Z kolei osłonę 4 wraz z prętem 6 umieszcza się w szklanym cylindrze 1 aż do oparcia dolnej krawędzi osłony 4 o wlot zwężenia kapilarnego 2. Następnie napełnia się roztworem niewodnego elektrolitu zbiornik 3 oraz zwężenie kapilarne 2. Zwężenie kapilarne 2 napełnia się roztworem niewodnego elektrolitu otwierając wlot tego zwężenia przez uniesienie osłony 4, po czym wlot ten zamyka się. Tak skonstruowaną i zestawioną elektrodę odniesienia można stosować w kolejnych długotrwałych seriach pomiarów.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Elektroda odniesienia dla układów niewodnych, w której jako metal kontaktujący z roztworem niewodnego elektrolitu stosuje się metal alkaliczny, natomiast obudowę elektrody stanowi szklany cylinder, znamienna tym, że w szklanym cylindrze /1/ mającym zwężenie kapilarne /2/ umocowana jest współosiowo, rozłącznie cylindryczna osłona /4/ z materiału obojętnego względem niewodnego roztworu elektrolitu i danego metalu alkalicznego, mająca na końcu opierającym się o wlot zwężenia kapilarnego /2/ przewężenie /5/, zaś w osłonie /4/ umocowany jest współosiowo i rozłącznie pręt /6/ z materiału przewodzącego prąd elektryczny, przy czym na powierzchni prętu /6/ opierającej się o przewężenie /5/ naniesiona jest warstwa /7/ metalu alkalicznego, natomiast z drugiej strony pręt /6/ zakończony jest uchwytem /8/·

   151 145
2. 2. Elektroda odniesienia według zastrz.l, znamienna t cylinder /1/ ma zbiornik /3/ elektrolitu.
3. 3. Elektroda odniesienia według zastrz.l, znamienna t zwężeniu kapilarnym /2/ osadzona jest nasadka /9/ z materiału obojętnego nego roztworu elektrolitu, majęca wtopione włókno azbestowe /10/· y m, że szklany y m, że na względem niewód