SE460624B - Stoemtagarelement vid en elektrod av andra rangen och foerfarande foer framstaellning av elementet - Google Patents

Description

nvo sn u; .g o c 0 u o o s :“ “4eo 624 O OCU O . .D O I s 000 p gg; 0 0 g g 0st 0000 ns 99,. 10 15 20 N V1 BU 35 _ 2 _ liga krav ofta strider mot varandra; säkerställer t.o.m de industriellt tillverkade elektroder, som uppvisar bäs- ta möjliga, mot en del av samtliga krav svarande para- metrar, icke någon optimal kombination av alla erforder- liga parametrar.

I medicinen användes i stor omfattning av företagen' "Beckman" och "Siemens" (Västtyskland) tillverkade silver- kloridelektroder, vilkas strömavtagarelement framställes genom sammanpressning, vid högt tryck, av en mekanisk blandning av silver och silverklorid i ett inbördes vikt- förhållande av från 30:70 till 70:30 respektive (jämför exempelvis Dizingshosen H, Osupka P i tidskriften fiElektro- maöizia", 9, 2, ar 1964, a. 73-87). _ ' Ett dylikt förfarande för framställning av strömav- tagarelementet vid nämnda elektroder säkerställer icke att strömavtagarelementet erhåller en homogen struktur på grund av att i ljuset sönderdelad silverklorid (inaktivt silver) ofránkomligt förekommer i den mekaniska bland- ningen av silver och silverklorid, vilket försämrar re- producerbarheten av elektrodpotentialens mätvärde och stabiliteten av de avläsningar, som skall erhållas med hjälp av dessa strömavtagarelement.

Icke heller är ovannämnda kända elektrod beständig mot inverkan av ljus och svavelhaltiga föreningar.

Ett förfarande för framställning av strömavtagar- element vid elektroder av andra r är förut känt (jäm- för exempelvis den sovjetryska patentskriften nr 558 620, utgiven för det ungerska företaget "Medikor Muvek"), vid vilket silverkorn med en storlek understigande.800/um och med en densitet av 2-8 g/cmš placeras i ett skålfor- mat, elektriskt ledande hus och överdrages galvaniskt med aiivarriöriö. Detta xaaöa förfarande gör dar möjligt att -framställa strömavtagarelement med likformig silverklorid- fördelning, varför elektrodpotentialen blir mycket stabil.

För att aiakrrööpötenuialena mätvärde skall kanna vara väl reproducerbart måste de elektriskt ledande husen va- ra mycket noggrant fyllda med silverkornen i lika hög grad, varjämte silverkornen i dessa hus maste uppvisa lika stor- 10 15 20 55 Åden japanska patentskriften nr 55-1987, år 1978, den väst- tyäænpatentskriften nr 2 442 165 och den amerikanska pa- g W ; .en _» _-:,v:;«=1>-g=.“ av, råvara; :är *'-'<-nfr_"..f?4f~:«,n,.2_'i 1',_ 'ga AW, -geg- ,.I*=§._ f, '3-3: 4,- -~~~ , - ww Wu, 460 624 _ 3 _ lek och lika hög densitet, vilket med andra ord inne- bär att prooesstekniken för_framställning av dessa kän- da strömavtagarelement måste innefatta respektive kon- trolloperationer. Nödvändigheten av att utföra dylika processoperationer vid serietillverkning av elektroder av detta slag komplicerar det tekniska processförlnppet I avseväflz, ökar arbetsinsatsen för framställning av ström- avtagarelementet och minskar produktionskapaciteten. Med detta kända förfarande kan man endast framställa strömav- tagarelement med bestämd form, som bestämmas av formen hos det använda elektriskt ledande huset, som maste fram- ställas av metalliskt silver (i annat fall får de så framställda elementen icke den önskade höga stabilitetaà.

Genom att silverkornen i varje strömavtagarelemeht måste kloreras separat förorsakas dessutom improduktiv tids- sgülan.Strömavtagarelementens i ovannämnda patentskrift angivna densitet av mellan 2 och 8 g/cmñ säkerställer icke den önskade höga mekaniska hållfastheten hos strömavtag- arelementen.

De andra väsentliga nackdelarna med de medelst de bå- da kända, ovan beskrivna förfarandena framställda ström- avtagarelementen är att dessa element lätt förstöras un- der inverkan av svavelhaltiga organiska föreningar, som förekommer i den svett, som skall avgivas av det avsnitt av människohuden, som är i kontakt med elektroden vid ut- förande av biopotentiometriska mätningar, och att dylika elektroder är förhållandevis dyrbara att framställa till följd av att de uppvisar en avsevärd silverhalt.

Ett försök att eliminera nämnda båda nackdelar har gjorts av den japanska sökanden Takuya R.Sato, vars upp- finning är patentsökt i många stater (jämför exempelvis tentskriften nr 5854575). Det av uppfinnaren Takuya R;Sato föreslagna strömavtagarelementet vid en silverkloridelek- šf trod framställes genom införande av ailver- och silver- - och silverkloridpulver i en organisk matris, som lämp- ligen utgöres av en matris av värmeplastiska eller vär- ;~ i,46o.624 _ 4 _ mehärdbara hartser, elastomerer, gummi eller paraffin med hög molekylvikt. I beskrivningen och utföringsexemp- len vid Takuya R.Sato's uppfinning nämnas endast epoxi- , harts (bisfenol A) och styren-butadienelastomer. Använd- 5 ningen av en dylik organisk matris medverkar, enligt' _Sato's mening, till att matrisen erhåller de egenskaper, som är typiska för en elektrisk, vattenogenomtränglig, kemiskt inert isolator. En bestämd invägning av den er- hållna blandningen av silverhaltigt epoxiharts eller el- 10 astomer med silverklorid- och katalysatortillsats in- placeras i ett skalformat hus och bringas att härda, va- refter elementet tillslutes av ett skyddslook.

Detta kända förfarande är tekn(olog)iskt.sett kom- plicerat att genomföra, varför det icke är räntabelt att 15 använda vid framställning av ovannämnda kända strömavtagar- element i stora serier.

Ovannämnda kända strömavtagarelement är teknologiskt sett invecklade att framställa av följande skäl.

Framställningen av strömavtagarelementet vid elektro- 2Q der av andra rangen är invecklad genom att man vid genom- förande av det kända förfarandet maste använda kataly- satorer, vilka är, som bekant, mycket toxiska, dvs. upp- .vlaar hög glftnalt. Den färdiga blandade produkten app- .n". visar kort livslängd, vilket betyder att blandningen må- °§' 25 att framställas snabbt den att nan idka kan samtidigt fram- -Å; ställa ett stort antal strömavtagarelement vid nämnda elek- troder. Under dessa processtekniska förhållanden måste man strängt kontrollera att blandningen av beståndsdelar- na är homogen och de elektroder, som framställts vid oli- 50 ka tidpunkter, har samma sammansättning. I motsatt fall får dylika elektruder olika hög potential,vilket ogynn- samt inverkar på reproducerbarheten av de avläsningar, som erhålles vid potentiometriska mätningar. Inhomogenite- ten vid blandning av beståndsdelarna kan leda till att ¿5 avsevärda elektriskt icke-ledande zoner eventuellt bildas i de avsnitt av strömavtagarelement, där silver- och sil- verkloridpartiklarna är skilda från ytan medelst ett skikt 0 I 000 0 n 0 0 0 c 0 :0 000 oroa 00 o 00 n c o 0 o I to!! c o 10 .15 20 25 50 55 460 624 ...5.. av organiskt material. .

Genom att silverklorid nedbrytes i ljus måste des- sutom alla arbeten med denna utföras i en speciell ljus- áskyddad lokal, varjämte det färdiga strömavtagarelementet måste skyddas mot inverkan av ljus.

Det maste dessutom observeras, att icke alla epoxi- hartser, som bekant, uppvisar godtagbar vattenbeständighet.

Eftersom elektroderna av silver och silverklorid är av- sedda att arbeta i kontakt med vattenhaltiga elektroly- ter, förlorar de strömavtagarelement, vilkas matriser är framställda av epoxiharts med låg vattenbeständighet, sina ursprungliga parametervärden, om de används under lång tid, vilet minskar mätnoggrannheten. _ Pa grund av att ovannämnda kända strömavtagarelement vid elektroder är teknologiskt sett komplicerade att fram- ställa ökas tillverkningskostnaden för elektroderna, vil- ket begränsar den ekonomiska effekt, som skall uppnås ge- nom besparing av silvret i elektroderna. Även ett annat förfarande för framställning av ström- avtagarelement vid elektroder av andra rangen från sil- verpulver är känt, vid vilket förfarande ämnen för ovan- näwma elektroder formas genom sammanpressning av silver- pulvret och sedan kloreras i ett medium av alkalimetall- klorider i närvaro av gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon, varefter ämnena torkas och sammanpressas vid ett tryck av l-2 t/cma. medelst detta kända förfarande framställda strömavta- _ garelement vid silverkloridelektroder utgöres av en formad massa av silverpartiklar, vilka är galvaniskt belagda med silverklorid och en film av gelatin eller po1y-N-pyrroli- don (jämför exempelvis det sovjetryska uppfinnarcertifi- racet nr 500 897, klass B 22 F 5/oo, år 1974).

De medelst detta kända förfarande framställda strömav- tagarelementen är dyrare än de strömavtagarelement, som kan framställas medelst det ovan beskrivna, av den japanska uppfinnaren Takuya R.Sato föreslagna förfarandet, efter- som de förstnämnda elementen vid förutbestämda geometriska~ x | ' “ g4eo 624 10 15 20 25 , }5 _ 5 _ dimensioner och form hos elektroden innehåller-en högre mängd silver till följd av att de är fria från nagra or- ganiska tillsatsmedel, men är med avseende på de elektri- ska parametrarna jämförbara med de medelst förfarandet enligt ovannämnda japanska patent framställda strömavtaga- relementen, under det att den ljusbeständighet och kemi- ska beständighet mot svettavgivningsprodukter, som härrör från Skyddsverkan från filmen av gelatin eller poly-N- -vinylpyrrolidon, utgör fördelen med dessa strömavtagare- lement (respektive elektroder) framför de medelst de kän- da förfarandena framställda elektroderna.

Det ovan beskrivna kända förfarandet ger emellertid låg produktionskapacitet ooh gör det praktiskt taget omöjligt att framställa strömavtagarelement med identiska parametrar vid produktion av dessa element i stora"pro- _duktionssatser. Detta beror på att framställningen av var- je ämne till elementet kräver en mycket noggrann (¿O,2 %) Vägning av pulvret ooh en noggrann (3 l,5%) konstanthåll- ning av sammanpressningstrycket för att ämnena skall kun- na få samma porositet. Ifall vägnings- och tryckkonstant- hàllningsnoggrannneten är lägre än nämnda respektive pro- centuella värden, kloreras varje element i olika grad, varigenom elementets struktur icke blir homogen och elek- trodpotentialen får ett avsevärt spridningsfält, varvid potentialskillnaden mellan elektroderna kan uppgå till O - 5 mV. På grund av att det är svårt att vid framställ- ning i stora serier observera likadana och reproduoerbara betingelser för vägning, sammanpressning, klorering och ef- tersammanpressning av varje strömavtagarelement, kan man praktiskt taget ioke framställa strömavtagarelement med de identiska egenskaper, som tillförsäkrar den önskade re- producerbarheten eller repeterbarneten av mätresultaten.

Hßßšlëßiëfiâïsëäfi ' “ Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma dels ett strömavtagarelement vid en elek- trod av andra rangen, som är utformat pášhtt sådant sätt, att de på detta element baserade elektroderna får identiska 5 10 _ i5 20 Iffšï 25 0 II: 2555 460 624, ' _ - 7 - elektriska parametrar, nämligen att elektrodpotentialen blir stabil och reproeucerbar, och dels ett sådant förfarande för framställning av strömav_tagarele- mentet, som gör det möjligt att öka elementets mekaniska hàllfasthet och minska silveràtgången vid framställning av strömavtagarelementet, samtidigt som arbetsproduk- tiviteten ökar. " Detta syfte uppnås enligt föreligande uppfinning me- delst ett strömavtagarelement vid en elektrod av andra rangen, vilket utgöres av en formad massa bestående av ett silverpulver, vara partiklar är galvaniskt belagda med silverklorid och en film av gßlatin eller poly-N-vi- nylpyrrolidon, varvid strömavtagarelementet enligt för- eliggande uppfinning utmärker sig av att det är format av en homogen massa, som innehåller 70-100 viktprooent gal- vaniskt behandlat silverpulver och O-50 viktprocent snabb- verkande akrylsampolymer, under det att det inbördes vikt- blandningsförhållandet mellan silver, silverklorid och ge- latin eller poly-N-vinylpyrrolidon i det galvaniskt be- handlade silverpulvret ligger mellan 69:2:0,l och-97,9:50:l respektive (räknat pà silverpulvrets vikt). ~ Tack vare föreliggande uppfinning har det bliwit möjligt att framställa elektroder med identiska elektriska parametrar, nämligen med stabil och reproducerbar elektrod- potential, varvid potentialskillnaden mellan elektroderna med de enligt föreliggande uppfinning föreslagna strömav- tagarelementen utgör högst 1 mV och elektrodpotentialens instabilitet utgör 0,2 mV.

Med potentialskillnaden avses här och fortsättnings- vis ett potentialvärde, som erhålles, när man mäter den ena elektrodens potential i förhållande till den andra elektroden, eller när den ena elektroden användes som re- ferenselektrod och de övriga elektrodernas potential mätes i förhållande till referenselektroden. Med potential- instabiliteten avses här och fortsättningsvis en medel- ändring av den vid elektroden uppträdande potential, som uppmätts i förhållande till referenselektroden under en tid av 5 månader. h x 10 20 25 55 m~\"4eo 624 _ 3 _ Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna ström- avtagarelementet uppvisar en mekanisk hållfasthet av mel- lan ao aan ao kp/ana, under öar att förfaranet enligt föreliggande uppfinning för framställning av acrönavtag- ' _ arelementet gör det möjligt att minska silveråtgangen för Û framställning au atrömantagnrelementet med högst 80 %, samtidigt som arbeteproduktiviteten vid samtliga bibe- hållna parametrar ökar med 50-60 5.

För att strömavtagarelementet skall kunna få en mek- ani-ak nallfaatneu av fran so nu eo map/ang aanr för att kunna minska silveråtgangen med 20-80 % är det lämpligt att strömavtagarelementet enligt föreliggande uppfinning vid en elektrod av andra rangen är format av en homogen massa, som innehåller 70-95 viktprooent galvaniskt be- handlat silverpulver och 5-30 viktprocent snabbhärdande akrylsampolymer.

För att strömavtagareleæntet skall kunna få en me- xaniax nanfaacnau av ungefär ao xp/cnz aan för att nin- ska silveràtgàngen med 70-80 % är det enligt föreliggande uppfinning lämpligt att strömavtagarelementet är format av en homogen massa, som innehåller 75-85 viktprocent galva- niskt behandlat silverpulver ooh 15-¿5 viktprooent snaöb- härdande flkfylsampolymer.

För att elektroderna av andra rangen skall kunna få goda elektriska egenskaper,nämligen en potentialskillnad av högst 0,3 mV och en potentialinstabilitet av högst 0,1 mV, är det enligt föreliggande uppfinning lämpligt, att det inbördes viktblandningsförhållandet mellan silver, sil- verlorid och gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon i det galvaniskt behandlade silverpulvret varierar mellan 8l,9:l5:,l och 84:l8:l respektive (räknat på silverpul- vrets vikt). ' Det är vidare enligt föreliggande uppfinning lämpligt, att den snabbhärdande akrylsampolymeren utgöres av en fin- 2 fördelad sampolymer av metakrylsyrametyl - och - etylestrar eller en suspensionssampolymer av metakrylsyrametyl- och -etylestrar eller en finfördelad suspensionssampolymer on 3 o o o g .

I O o e a. c uno o once q g o o C 460 624 _ 9 _ _av metylmetakrylat och fluorgummi. , För att elektroderna skall kunna erhålla identiska egenskaper (parametrar),nämligen för att elektroderna med de enligt föreliggande uppfinning föreslagna strömavtagar- elementen skall kunna få en potentialskillnad av högst l mv och en potentialinstabilitet av 0,2 mV,samt för att kun- V na minska silveråtgangen med högst 80 % är det dessutom, enligt föreliggande uppfinning, lämpligt att man fram- ställer strömavtagarelementet vid en elektrod av andra rangen medelst ett förfarande, vid vilket man först gal- vaniskt klorerar ett silverpulver i närvaro av gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon tills det inbördes vikt- blandningsförhållandet mellan silver, silverklorid och gélatin eller poly-N-vinylpyrrolidon ligger inom grän- serna av från 69:2:0;l till 97,9:50:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt, varefter 100-70 viktprocent klo- rerat silverpulver blandas med 0-50 viktprocent pulver av snabbhärdande akrylsampolymer, varigenom man erhåller en homogen massa, varav strömavtagarelementet vid en elek- trod av andra rangen formas.

För att strömavtagarelementet vid en elektrod av an- dra rangen skall kunna få en mekanisk hàllfasthet av från so nu eo xgp/emz är den enligt föreliggande uppfinning lämpligt, att den formade homogena massan bringas att' härda i närvaro av stabiliserad metakrylsyrametylester.

Det är vidare lämpligt, att 70-95 viktprocent klore- rat silverpulver blandas med 5-50 viktprocent pulver av snabbhärdande akrylsampolymer, vilket gör det möjligt att framställa ett strömavtagarelement (vid en elektrod av and- «ra rangen) med en mekanisk hàllfasthet av mellan 50 och U-l O 80 kp/cm2 och att minska silveràtgàngen med 20-80 %.

För~att kunna framställa ett strömavtagarelement med en mekanisk hållfasthet av ungefär 80 kp/em? samt för att silveràngen skall kunna minskas med 70-80 % är det vida- re enligt föreliggande uppfinning lämpligt, att man blan- dar 75-85 viktprocent klorerat silverpulver med 15-25 viktprocent pulver av snabbhärdande akrylsampolymer.

I o I O IDO I van 0000 bl cbr: x U 1* 0460 624 10 15 20 25 50 - 10 - ' Det är dessutom, enligt föreliggande uppfinning, lämpligt att man galvaniskt klorerar silverpulvret tills det inbördes viktblandningsförhàllandet mellan silver, silverklorid oohfgelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon lig-_". ger mellan 81,9:15:0,1 och 84:l8:l respektive, räknat pà silverpulvrets vikt, vilket gör det möjligt att fram- ställa den på strömavtagarelementet enligt föreliggande uppfinning baserade elektroden av andra rangen med goda elektriska egenskaper (parametrar), nämligen med en po- tentialskillnad av högst 0,3 mV och en potentialinstabi- litet av högst 0,1 mV.

En möjlig utföringsform av föreliggande uppfinning utmärker sig av att den snabbhärdande akrylsampolymeren utgöres av-en finfödelad sanpolyner av metakrylsyranetyl- och -etyl- estrar eller en suspensionssampolymer av metakrylsyra- _ metyl - och - etylestrar eller en finfördelad suspensions- 'sampolymer av metylmetakrylat ooh fluorgummi.

Enligt ännu en möjlig utföringsform av uppfinningen formas strömavtagarelementet vid en elektrod av andra ran- gen genom sammanpressning av den homogena massan vid ett tryck av mellan 0,5 och 100 MPa. ' Fördelarna med föreliggande uppfinning kommer att va- ra uppenbara fran efterföljande detaljbeskrivning av ström- avtagarelementet vid en elektrod av andra rangen ooh för- farandet för framställning av ett dylikt strömavtagarel- ement.

Eöredragen utföringsform av uppfinningen _ Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna ström- avtagarelementet vid en elektrod av andra rangen utgöres av en formad homogen massa, som innehåller 70-100 vikt- procent galvaniskt behandlat silverpulver, vars partiklar är försedda med successiva (ovanpå varandra successivt påförda) beläggningar av silverklorid och gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon. Strömavtagarelementet enligt för- eliggande uppfinning utmärker sig av att det inbördes vikt- blandningsförhàllandet mellan silver, silverklorid och ge- .latin eller poly-N-vinylpyrrolidon ligger mellan 69:2:O,l 10 15' v-högst 0,5 mV och en potentialinstabilitet av högst 0,1 20 55 ^ i ~'\'-'~**ï°". 'WÉL”W5*L'I°Q“='~'*'FF*É*V-”i”?*|'f-I'"--*-.'fêrfï=f..fi,ffli nxw-íë-ä-.f f. . va» i: f~,1~f::_*-.-.-,..- .if ._ sa ,= ...W ,- ». -.».,.. - -. 460 624 . - - ll -' _ och 97,7:50:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt.

Det har kunnat konstateras, att det är inom dessa gräns- er för viktförhållandet mellan beståndsdelarna, som de ' på strömavtagarelementet enligt föreliggande uppfinning '_ baserade_elektroderna av andra rangen endast skall kunna få goda elektriska egenskaper eller parame- trar, nämligen en potentialskillnad av högst l mV och en ' potentialinstabilitet av ca 0,2 mV. Det är enligt förelig- gande uppfinning lämpligt, att man vid formningen av den homogena massan använder ett silverpulver, vari det in- bördes viktblandningsförhållandet mellan ovannämnda sil- ver, silverklorid och gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon ligger mellan 8l,9:l5:O,l'och 84:l8:l respektive. I det- , ta fall kan man- för en elektrod av andra rangen- fram- ställa ett sådant strömavtagarelement, som säkerställer att den på detta element baserade elektroden får goda elektriska egenskaper, nämligen en potentialskillnad av mV.

Den homogena massan, som strömavtagarelementet en- ligt föreliggande uppfinning är format av, kan-förutom det galvaniskt behandlade silverpulvret, vars partiklar har ovannämnda sammansättning och struktur - även inne- t halla O till 50 viktprooent snabbhärdande akrylsampoly- mer, som kan utgöras av organiska föreningar, vilka upp- fyller följande krav: de är icke toxiska, är vattenbeständiga, beständiga mot inverkan av salter,exempelvis alkalimetallklorider (NaCl, KCl, NH4Cl,CaCl2 eto),är stabila mot inverkan av desinfektionslösningar, uppvisar tillräckligt hög hårdhet lätta ett behandla och reparera.

Dylika föreningar framställes industriellt under varunamn, som är registrerade under.sådana handelsnamn el- ler handelsmärken som norakryl-65, narakryl-100, akryloxid, 1 ooh högt motstånd mot rivning och är teknologiskt sett É i ! akrel, etakryl, karboplast, protakryl. Dylika sampolymer- Y material, somär av pulver-vätsketyp, användes inom tand- läkarteknik o o o q g n o a I I 000 n o 000 'soc o o o O 0000 10 15. 20 30 55 ._ 12 _ Det är enligt föreliggande uppfinning att föredra, att man som ovannämnda sampolymerer använder en pulver- komponent av en avdetandläkarplaster, som är kända under mmnælsumnen redont, stadont-02 och protakryl-M och fram- ställes vid exempelvis Kharkovs fabrik för medicinska plaster och tandläkarmaterial i Sovjetunionen. Redont ut- göres av en komposition, som är baserad på ett pulver i form av en finfördelad sampolymer av metakrylsyrametyl- - och etylestrar och en vätska i form av stabiliserad metakrylsyrametylester. Stadont-02 är en komposition, som f är baserad på ett pulver i form av en suspsnsionssampoly- mer av metakrylsyrametyl- och etylestrar och en vätska i form av metakrylsyrametylester. Protakryl-M utgöres av en kallhärdbar komposition baserad pà ett pulver i form av en finfördelad suspensionssampolymer av metylmetakrylat och fluorgummi och en vätska i form av metakrylsyrametyl- ester. C Eftersom ovannämnda akrylsampolymerer uppvisar låg densitet (0,7-l,6 kg/må), kan man áenom tillsättande av dessa sampolymerer till det galvaniskt behandlade silver- pulvret minska silveråtgángen för framställning av elektr- oder med minst 20 % jämfört med den mängd silver, som skall erfordras för att kunna framställa kända elektroder av det- ta slag med sæmna dimensioner och samma form från silver och silverklorid.

Införandet av ovannämnda sampolymer samt formningen av strömavtagarelementet vid en elektrod i närvaro av sta- biliserad metakrylsyrametylegæm gör det dessutom möjligt att öka den mekaniskan hàllfastheten hos elektroder av andra rangen, varför elektrodernas livslängd ökas märkbart jäm- fört med motsvarande kända elektroder av andra rangen.

Silveràtgángen kan uppgå till 80 %, samtidigt som de goda, enligt föreliggande uppfinning erhàllbara elektriska egenskaperna bibehàlles. Talrika, av sökanden sjßrda för- sök visar, att strömavtagarelementet får en mekanisk hàllfasthet av mellan 50 och 90 kp/cm2, om halten snabb- härdande akrylsampolymer är mellan 5 och 50 viktprocent, 5 lO 20! ß I.. 55 460- 624 _ 15 _ - samtidigt som silverátgången minskas med 20-80%. Om halten nämnda akrylsampolymer i den homogena massan utgör l5-25 viktprocent, får strömavtagarelementet en mekanisk håll- fasthet av ca 80 kp/cm2, medan silveràtgàngen i detta fall minskas med 70-80 %. Det är emellertid icke lämpligt att ytterligare öka halten akrylsampolymer, eftersom detta ofrånkomligt resulterar i en minskning av halten nämnda. galvaniskt behandlade silverpulver i den homogena massan, vilket i sin tur försämrar elektrodernas elektriska egen- 'skaper, samtidigt som elektroden blir, teknologiskt sett, komplicerad att forma.

Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna ström- avtagarelementet vid elektroder av andra rangen framstäl- les lämpligen genom att man först galvaniskt klorerar en bestämd mängd(volym) silverpulver i närvaro av gelatin el- ler poly-N-vinylpyrrolidon. Detta galvaniska processför- lopp resulterar i att ett skikt av silverklorid och sedan en film av gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon utfälles pà partiklar av silverpulvret, som har en partikelstorlek varierande mellan 500 och l000,um och en renhetsgrad av 99,9 %. Genom att en film av kvävehaltig polymer förefin- nes på en praktiskt taget valfri partikel av det galva- niskt klorerade silverpulvret skyddas silverpartiklarna mot inverkan av ljus och svavelhaltiga föreningar.

Tack vara att man klorerar det silverpulver, som är av- sett för framställning av hela produktionssatsen av strömav- tagarelement, och icke enstaka hoppressade ämnen, erhål- les en homogen pulverblandning Ag/AgCl plus gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon, varvid denna pulverblandning kan mycket enkelt framställas i mängder, som är tillräckliga för°att frán pulverblandningen .kunna forma valfria stora produktionssatser av strömavtagarelement vid elektroder av andra rangen. Det är vid detta processteg, som den fram- ställda massan redan uppvisar ljusbeständighet, eftersom gelatínet eller poly-N-vinylpyrrolidonen, som vid klore- ringen befinner sig i lösningen, täcker de klorerade pul- verkornen och alltså skyddar dessa mot ljusinverkan. Detta é 10 15 20 25 50 55 6224 _ 14 _ gör ear.aö311gt att utföra alla da efterföljande opera- tioner, som är förknippade med framställning och använd- ning av elektroderna, i ljuset utan användning av några ijuaakyeeaaaa anordningar. g, Filmen av gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon skyd- dar pulverkornen även fortsättningsvis mot inverkan av svett- utsöndringsprodukterna. ' Det är enligt föreliggande uppfinning lämpligt, att ^ silverpulvret kloreras galvaniskt på ett sådant sätt, att det inbördes viktblandningsförhållandet mellan silver,' silverklorid och gelatin eller poly-N-vinylpyrrolidon ligger mellan 69:2:O,l och 97,?:5:l respektive, räknat på _ silverpulvrets vikt. Uppfyllandet av detta villkor kan kon- f trolleras genom kemisk analys. Det har kunnat konstateras, att de pà ett dylikt strömavtagarelement baserade elektro- derna av andra rangen får goda elektriska egenskaper eller parametrar, om viktförhållandet mellan samtliga bestånd- sdelar ligger inom nämnda gränser.

Det har även kunnat konstateras, att silverpulvret företrädesvis kloreras galvaniekt på ett sådant sätt, att viktförhållandet mellan silvret, silverkloriden och gela- tinet eller poly-N-vinylpyrrolidonen varierar mellan 8l,9:l5:O,l och 84:l8:l respektive, räknat på silverpul- vrets vikt. Vid ett dylikt viktförhàllande mellan samtliga beståndsdelar tilldelas de framställda strömavtagarelemen- ten bästa möjliga elektriska egenskaper.

Det på det ovan beskrivna sättet behandlade silver- pulvret blandas omsorgsfullt med ett pulver av snabbhärdan- de akrylsampolymer i en valfri känd blandningsanordning av inert material,exempelvis i en blandningsanordning av teflon eller jaspis. Per 100 viktdelar behandlat silver- pulver tillsättes i detta fall högst 50 viktdelar, lämp- ligen 5-50 viktdelar, företrädesvis 15-25 viktdelar,akryl- sampolymer. När en dylik homogen massa används, är det icke mycket viktigt, att de strömavtaganflement, som skall fram- ställas av denna blandning, har samma vikt, eftersom samman- sättningen av blandningen i alla ämnena är likadan, vilket 10 15 20 25 55 460 624 ~ 15 - , medverkar till att elektrodernas egenpotential får minsta möjliga spridning, dvs. varierar inom mycket snäva.grän- ser. Samtidigt blir strömavtagarelementen vid elektroder- _ na av andra rangen avsevärt enklare att framställa, ef- tersom man icke behöver strängt kontrollera varje process- steg, varför förfarandet enligt föreliggande uppfinning är mycket produktivt och förhållandevis billigt att genomföra och lämpar sig för framställning av stora produktions- satser av strömavtagarelement av detta slag.

Den erforderliga mängden blandning för framställning av strömavtagarelementet enligt föreliggande uppfinning kan doseras med avseende pa såväl vikten som volymen (eftersom blandningen är homogen), vilket i hög grad för- 'enklar processtekniken för framställning av elementet.

Strömavtagarelementen formas av den beredda homogena massan (blandningen),exempelvis genom sammanpressning vid ett tryck av mellan 0,5 och 100 MPa eller genom inmatning, under tryck, i färdiga kapslar eller skålar. Strömavtagar- elementens form och dimensioner är beroende av det aktuel- la användningsområdet för dessa element.

, Iran hanen snabbnäraande akryisampoiymer 1 den nemo- gena massan är mellan 5 och 30 viktprocent, måste sampoly- meren- förutom att blandningen måste formas- bringas att härda i närvaro av stabiliserad metakrylsyraester.

För härdningen av akrylsampolymeren krävas i detta fall icke några dyrbara och giftiga katalysatorer. Själva sampolymeren är icke toxisk och uppvisar vattenbeständig- het.

Av den pà det ovan beskrivna sättet beredda bland- ningen kan man framställa en stor produktionssats av elek- troder, som uppvisar samma egenskaper och icke kräver att identiteten av deras egenskaper maste kontrolleras, vilken kontroll medför en avsevärd arbetsinsats. Icke heller måste blandningen bringas att direkt härda. Härdningen kan genomföras, om så erfordras, varför man av en stor mängd blandning kan framställa såväl stora som små produk- tionssatser av elektroder. =+=1ff-,~ f :Tf , - V , _, 460624 10 .15 20 25 30 35 _ 15 _ Uppfinningen belyses närmare nedan i följande ut- föringsexempel. ' Exempel l Ett silverpulver med en korndiameter av 500-1000 ,um satsas i en elektrolyscell (ett elektrolyskar) och kloreras i sn lösning av alkalimetallklorider i närvaro av poly- -N-vinylpyrrolidon. Eftersom den elektrokemiska klore- ringen genomföras snabbare än utfällningen av polymeren på silverkornytan, blir varje silverkorn slutligen inne- slutet i två höljen, av vilka det inre utgöres av ett skikt av silverklorid, medan ytterhöljet utgöres av en polymerfilm, som uppvisar ljusskyddande egenskaper och skyddar kornen av silverklorid mot nedbrytning (förgift- ning ) under inverkan av svavelhaltiga föreningar. Sam- tidigt uppvisar en dylik film (vid sin mycket ringa-tjock- lek) den elektriska ledningsförmàga, som är tillräcklig för att kornen är i säker elektrisk kontakt med varandra, med elektrodens anslutningsledare och ytan hos den människo- KIOPP, vars parametrar skall mätas.

Pulvret kloreras så, att man erhåller ett homogent system Ag-AgCl-poly-N-vinylpyrrolidon, varvid viktförhål- landet mellan silvret, silverkloriden och poly-N-vinyl- pyrrolidonen i systemet är 82:l7:l respektive. Till det klorerade silverpulvret sättas ett pulver av akrylsampoly- mer "Redont" i en mängd av 25 viktdelar per 100 viktdelar klorerat silverpulver. Blandningen blandas grundligt, in- föres under tryck i ett skalformat hus för en elektrod och bringas sedan att härda i närvaro av en vätska i form av stabiliserad metakrylsyraester.Potentialskillnaden mel- lan de på de så framställda strömavtagarelementen basera- de elektrodernä är mellan 0,05 och 0,3 mV, medan elektro- dernas potentialinstabilitet utgör 0,08 mV.

Exempel 2 .

Det på det i exempel l beskrivna sättet klorerade silverpulvret införas i en pressform, vari en elektrisk ledare är anordnad, och sammanpressas vid ett tryck av 100 MPa. De så framställda elementen har en potentialskill- nad av högst 0,5 mV. 0 o o g g " I I I z .0p' ' ' I o sou g . n a . . . . * I anno .o one oo 10 15 20 25 55 460 624 _ 17 _ Exempel 5 - Strömavtagarelementet framställes under pnnesstekni- ska förhållanden, som liknar de 1 exempel l utgående från att formningen genomföras pá det 1 tabell 1 ang1vna sättet, under det att viktförhållandet mellan samtliga bestånds- delar 1 det strömavtagarelement, som skall framställas, även anges 1 tabell 1.

I tabell 2 redovisas provningsresultaten för de fram- ställda, 1 tabell l angivna strömavtagarelementen.

Tabell l Exempel Den akrylsampolymer, som Formningssätt skall tillsättas 1 2 r 3 3 Redont sammanpressning 1 när- varo av en vätska 4 Redont sammanpressning 1 en kapsel 5 " härdning på en ledare 1 närvaro av en vätska 6 n V ' n 7 II II 8 II II 9 II II 1G l n u ll “ " " 12 u ' u 13 I Stadont sammanpressning 1 en f pressform med efterföljan- I de härdníng 1 en väts- - ka N n f » _ -- :ß 15 " sammanpressning 1 när- varo av en vätska 16 Stadont-02 sammanpressning 1 när- varo av en vätska 231 1.460 624 I n _ _ ' , (Fortsättning av tabell. 1) 5 1 2 3 _ 17 'n |_| 18 n »A f: 5 19 n I V än: __, 4.. 20 Protakryl - M sammanpressníng 1 en press-k form med efterföljande hände ning 1 en vätska 21 u n ' lo 22 n n 23 _ Il II 24 ll .V ll 25 n än “ *“ 'W 26 II I I! 15 27 . " ' sammanpressninö 1 närvaro av en vätska Fortsättning av tabell 1 Exempe1 viktförnallande me11an's11viec, nal: akry1sa@1A silverkloriden och gelatinet 1 polymer 1 ström» 20 strömavtagarelementet, vikt-% avtagarelementet, . ~ vikt-% få? 1 4 5 a ß9,s-10-o.s 20.0 fflg 4 83,4-16,5-0,1 ' 15,0 ;:§3 5 84-15,0-1,0 ' 20,0 f-.s as 6 79,9-19,'s-0.6 o 1 n 21.0 ;,--,' 7 91.s-8.0-0.s _ o m0 31; a az-17,8-0,2 17,0 9 84.5-15.0-0.5 32.0 ' ' 10 96,5-2,5-1,0 . 20,0 30 11 ' 65-34-1,0 ' 5,0 12 74,6-24,6-o,a 16,0 15 9§,7-5.5-0.8 5 14 56,9-12,5-0,5 _ 7,0 10 15 20 55 460 624 ".'_Ü._.'.Il_.ní_f"" " g' giskt sett komplicerad att forma _ 19 _ Fortsättning av tabell 1 1 4 5 15 -0 89,5-10,0-0,5 13 _ 16 84,0-15,0-1,0 10,5 17 59,5-50,0-0.5 13 18 92,4-7,5-0,1 22 19 95»4“6aO"0s6 3015 2Û |3'24"Oø 7 5 05 21 86,1-13,1-0,8 8 22 90,4~9,2-0,4' 15 23 82,9-16,2-0,9 10 24 71,4-28,0-0,6 18 25 7§,?-20,8-0,5 21 26. 93ø3"692"o|5 5015 27 77,0-22,0-1,0 -5,0 Tabell 2 ' Exem- Elektrodens slag och Elektriska parametrar pel funktí°n Potential- Patentialinstaf skillnad, mV bilitet, mV 1 2 5 4 3 Skivelektrod av EEG-typ (elexcroencefaiograflsk) 0,52 0,03 4 pH-element för magsonder 0,15 0,08 5 Skivelektrod av EEG-typ för långvariga iakttagel- ser 0,12 0,05 6 Skivelektrod av EKG-typ ' (elektrokardiografisk) för långvariga lakt- _ tagelser 0,49 0,1 7 “ Ošß 0,09 8 pH-elektrod för potenp tialmätning 0,2 0,06 9 skivelektrod av EKG-typ Elektroden är teknolo- v I i ï 460 624 ' - 20 - Fortsättning av tabell 2 1 2 _ 3 4 i 10 ' 4 0,98 0.5 11 ' " 1,17 0,54 5 12 H ~o,a9 _ 0,48 15 Skivelektrod av EKG-typ för långvariga iakttagel- ser 0,68 0,I2 § 14 " 0,39 0,09 ' 10 15 " 0,35 0,07 16 V " 0,22 0,06 17 " 0,89 0,45 la ß - 0,52 ° 0,1 19 Elektroden är teknolo- ' 15 giskt sett komplicerad att forma 20 Skivelektrod av EKG-typ för långvariga iakttagel- ser 0,66 0,1 20 21 " ' 0,58 0,09 22 " 0,44 0,07 23 " 0,19 0,05 24 " 0,88 0,46 25 " 0,54 0,18 25 26 Elektroden är tekniskt sett komplieerad att forma 2? Skivelektrod av EKG-typ för långvarig iakttagelse 0,64 0,12 Fortsättning av tabell 2 Exempel Silvervikt i den Silvervikt i respektieve 30 framställda elek- kända elektrod, g troden, g . l 5 6 5 0,15 0,55 (EEG-01-elektrod till- A verkad vid Sovjetunionens fab- 55 'rik för framställning av ra- 10 15 50 55 460 624 in' 0,49 '_ _ 21 _ '-9 Vi _ _ $¿_»ï:s-1;.'Lai4 5 ¿ Fortsättning av tabell 2 1 5 5 diolektroniska medicinska ap- parater, fortsättningsvis be- nämna REMA) i 0,2 0,8 (EEG-elekxroa tillverkad 5 0 av ett h;itt1akt företag "Lpg¿,,, ¿ 4 0,2 - 5 0,15 0,55 (EKG-alektrod, tillver- kad av REMA-fabriken) 6 0,12 0,54 (EKG-alektrod, tillverkad av ett ungerskt företag “Me- dikor") 7 ._ .- _a 0,07 0,855 (ñfiälpeïektrod av iawor-*e ^ atorietyp för pH-metri, HEL- llMZ,ZIP, Gomel, Sovjetunionen) 9 Elektroden är teknologiskt sett komplicerad att forma 10 - A - 11 - - 12 - - 15 0,5 0,55 (EKG-elextroa, REMA-f§pr1k)“ 14 0,4 0 - 15 0,25 0,55 (EKG-elekxroa, Raul-fabrik) . 16 0,35 - * 17 0,18 - 18 0,12 - 19 Elektroden är tekniàkt sett komplicerad att forma 20 0,48 \ 0,55 (EKG-elektrod, REMA-fabrik) 21 0,39 " ' 22 0,24 " ' 25 0,56 ~ 24 0,19 ' " 25 0,13 " 26 Elektrodan är tekniskt sett komplicerad att forma 27 !0,55 (EKG-elektrod, REMA-fabrik) 'A60 624 v - 22 - För korthetens skull anges i den andra kolumnen iv tabell l benämningen av tandläkarplaster, med vilka av- ses här och_fortsättningsvis plasternas pulverkomponenter. med een :een tredje kolumnen 1 tabell 1 'angivna vätskan avses stabiliserad metakrylsyrametylester.

Av tabellerna framgår, att de strömavtagarelement vid elektroder av andra rangen, som innehåller 15-18 viktpro- cent silverklorid, uppvisar bästa möjliga elektriska egen- skaper, nämligen en potentialskillnad understigande 0,3 mV och en potentialinstabilitet understigande 0,1 mv.

Strömavtagarelementens elektriska egenskaper försäm- ras, om halten silverklorid är högre eller lägre än den övre gränshalten respektive den undre gränshalten. Ifall halten akrylsàmpolämer är högre à150 viktprooent, försäm- ras blandningens formbarhet (exempel'9, l9, 26).

De strömavtagarelement, sem innehåller 15-25 viktpro- cent akrylsampolymer, har en hållfasthetsgräns av Ö0-80 kp/ena, vilket värde än naeten dubbelt se nögt een nan- fasthetsgränsen för motsvarande strömavtagarelement vid kän- da elektroder (de kända, av REMA-fabriken och det ungerska företaget "Medikor" tillverkade elektroderna har en håll- fasthetsgräns av 55-45 kp/cme).

Det ovan beskrivna förfarandet för framställning av strömavtagarelementen vid elektroder av andra rangen från silverpulver har följande fördelar framför kända förfa- randen av detta slag.

Förfarandet gör det möjligt att dels framställa elek- troder av nämnda slag med identiska och stabila egenskaper såväl vid framställning av små produktionssatser (prov- sauæm) av elektroder som vid serietillverkninå av dessa, dels minst dubbelt öka elektrodernas livslängd genom ök- ning av deras mekaniska hàllfasthet samt genom säkerställ- ande av beständigheten mot inverkan av ljus och svavel- haltiga föreningar, och dels minska tillverkningskost- naden för elektroderna med 50-60 % genom ökning av produk- tionskapaciteten och minskning av silveråtgàngen vid fram- ställning av elektroderna. , _ . O 0 0 oo O 0000 0 q ° 0 0 nun ,. o coca 0 0 0 . con 0 0 0 n U 00 abc 0 I n 0 0 I II 10 15 25 460 624 _ 25 _ .

. Den provning, som genomförts vid ett reanimations- laboratorium vid Sovjetunionens Akademi för medicinska vetenskaper under en tid av 10-12 dygn, har visat att de elektroder, vilkas strömavtagarelement framställts medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning och innehållit ovannämnda optimala mängder silverklorid och akrylsampoly- mer, uppvisar goda driftegenskaper, nämligen att de har en _ lag övergångsresistans vid gränsen mellan kontaktelementet och en pasta, via vilken elektroderna bringas i kontakt med .människohuden vid genomförande av försöksmätningar. Jäm- vikten i systemet elektrod-pasta-hud uppnåddes genomsnitt- ligt under en tid av 10 min. Vid registrering av elektro- kardiogram upptäcktes 1gk@.någon "simning" (variation) av isolinjen under hela undersökningstiden. Vid flerdubbel användning och byte av pastan observerades icke någon yt- rubbning hos strömavtagarelementet.

I det föregående har man endast beskrivit några få utföringsexempel på uppfinningen. net bör emellertid ob- serveras, att man kan genomföra olika ändringar och till- ägg, som är uppenbara för fackmän inom detta tekniska om- rade, om uppfinningens ram icke frångås. industriell användbarhet Strömavtagarelementet vid elektroder av andra rangen kan användas i en valfri, för närvarande känd anordning för biopotentialmätningar vid elektrokardiografiska, elek- troencefalografiska och elektromyografiska undersöknin- gar. Dessutom kan strömavtagarelementet enligt förelig- gande uppfinning användas för potentialmätning i referens- elektroder och hjälpelektroder för pH-metri. 8

Claims (12)

10 15 20 25 50 55 4en 624, - e, _æ_ : PATENTKRAV _

1. Strömavtagarelement vid en elektrod av andra ran- gen, vilket utgöres av en formad massa bestående av ett silverpulver, vars partiklar är galvaniskt belagda med silverklorid och en film av gelatin eller poly-N-vinyl- Ä pyrrolidon,_kännetecknat av att det är format av en homo- ï gen massa, som innehåller 100-70 viktprocent galvaniskt be- g handlat silverpulver och O-30 viktprooent snabbhärdande akryl- å aampolymer, varvid viktförhàllandet mellan silvret, silv- tå erkloriden och gelatinet eller poly-Nfvinylpyrrolidonen i det galvaniskt behandlade silverpulvret ligger mellan 69:2:O,l och 97,9:50:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt.

2. Element enligt patentkravet l, kännetecknat av att det är format av en homogen massa, som innehåller 70-95 viktprocent galvaniskt behandlat silverpulver och 5-30 viktprocent snabbhärdande akrylsampolymer. I

3. mement enligt paeentkravet 1 eller 2, kannececk- f nat av att det är format av en homogen massa, som innehål- ler 75-85 viktprocent galvaniskt behandlat silverpulver och 15-25 viktprocent snabbhärdande akrylsampolymer.

4. Element enligt patentkravet l, kännetecknat av att viktförhàllandet mellan silvret, silverkloriden och gelaf tinet eller poly-N-vinylpyrrolidonen i det galvaniskt be- handlade silverpulvret är mellan 8h9:l5:O,l och 84:l8:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt.

5. Element enligt något av patenkraven l-4, känneteck- nat av att den snabbhärdande akrylsampolymeren utgöres av en finfördelad sampolymer av metakrylsyrametyl-och-etylesc- rar eller en.mnpensionssampolymer av metakrylsyrametyl~ och -etylesuar eller en finfördelad suspensionssampolymer av É metylmetakrylat och fluorgummi. f

6. Förfarande för framstä1lning'av strömavtagarelemen- f tet enligt något av patentkraven L5, kännetecknat av att E silverpulver först galvaniskt kloreras i närvaro av gelatin I I š i ,.,.,,. eller poly-N-vinylpyrrolidon tills viktförhållandet mellan silver, silverklorid och gelatín eller poly-N-vinylgyrro- 000 1 Il. i' en v o o \ l o o o . Û 0 Ove o leon o o , . '° Qccc en ovan 10 15 20 460 624 _ 25 l lidon ligger mellan 69:2:O,l och 97,9:30:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt, varefter 100-70 viktprocent klorerat silverpulver blandas med O-50 viktprocent pulver av snabbhärdande'akrylsampolymer, varigenom man ernålhar en homogen massa, varav strömavtagarelementet vid en elek- trod av andra rangen formas.

7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat av att den formade homogena massan bringas att härda i närvaf ro av stabiliserad metakrylsyrametylester.

8. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat av att 70-95 viktprocent klorerat silverpulver blandas med _5-50 viktprocent pulver av snabbhärdande akrylsamvßlymer.

9. Förfarande enligt patentkravet 7, kännetecknat av att~75-85 viktprooent klorerat silverpulver blandas med -'15-25 viktprocent pulver av snabbhärdande akrylsampolymer.

10. Förfiarande enligt patentkravet 6, kännetecknat av att silverpulvret kloreras galvaniskt tills viktförnål- landet mellan silver, silverklorid och gelatin eller poly~ .

N-vinylpyrrolidon bringas att ligga mellan 8l,9:l5:O,l och 84:l8:l respektive, räknat på silverpulvrets vikt. ' Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat av att den snabbhärdande akrylsampolymeren utgöres av en fin- fördelad sampolymer av metakrylsyrametyl - och-etylestrar eller en suspensionseampolymer av metakrylsyrametyl- och- 25-etylestrareller en finfördelad suspensionssampolymer av BO metylmetakrylat och fluorgummi.

12. Förfarande enligt patentkravet 6 eller 7, känneteck- nat av att strömavtagarelementet vid en elektrod av andra rangen formas genom sammanpressning av en homogen massa vid ett tryck av mellan 0.5 och lO0 MPa.