WO2019228979A1 - Potentiometrische messkette und verfahren zur ph-wert-bestimmung - Google Patents

Potentiometrische messkette und verfahren zur ph-wert-bestimmung Download PDF

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WO2019228979A1
WO2019228979A1 PCT/EP2019/063651 EP2019063651W WO2019228979A1 WO 2019228979 A1 WO2019228979 A1 WO 2019228979A1 EP 2019063651 W EP2019063651 W EP 2019063651W WO 2019228979 A1 WO2019228979 A1 WO 2019228979A1
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Günter Fafilek
Martin Joksch
Stefan WIBIHAL
Johannes Österreicher
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G01N27/4165—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus for pH meters

Definitions

  • the invention relates to a potentiometric rod-shaped measuring chain for pH determination, comprising a
  • the invention is for the pH measurement of solutions using potentiometric cells.
  • Such measuring chains in particular pH single-rod measuring chains, are described approximately in the standard DIN 19261: 2016.
  • Measuring chain in the form of a single-rod measuring chain is known for example from DE 10 2015 118 581 Al.
  • a typical potentiometric measuring chain is designed as a pH glass electrode, which is a particularly simple
  • This single-rod measuring chain is made up of an inner tube and an outer jacket.
  • the outer jacket bounds the reference half-cell and contains the reference electrode (usually a silver-silver chloride electrode).
  • the reference electrode usually consists of a silver wire, silver chloride and is surrounded by an electrolyte solution (usually potassium chloride).
  • an electrolyte solution usually potassium chloride.
  • the inner tube which limits the measuring half cell, are silver wire, silver chloride and potassium chloride solution, the additionally contains a buffer (eg phosphate buffer).
  • the inner tube is with a glass membrane with the too
  • the potential of the measuring electrode is formed as follows:
  • the reference electrode arranged in the reference half cell is in electrical contact with the solution to be measured via a diaphragm (eg platinum sponge or porous ceramic), whereby the diaphragm largely prevents mass transfer with the solution in order to reduce the potential of the solution Reference electrode not to be changed by foreign ions.
  • the diaphragm is with
  • Electrolyte forms the measuring chain.
  • Potassium chloride is the only electrolyte that has the property that its cations (K +) and anions (C1-) have practically the same ion mobility. Therefore, at the diaphragm form with these
  • Electrolytes no additional potentials that could distort the measurement.
  • the measuring electrode is in a buffered potassium chloride solution adjusted to pH 7.
  • the rod-shaped measuring chain for pH determination must be periodically, e.g. daily, recalibrated.
  • the determination of a drift or a function check during the measurement is not possible with conventional methods of pH.
  • the starting point is a potentiometric rod-shaped
  • Measuring chain for pH determination comprising a
  • a Voltammetric measuring cell provided with a working electrode and a counter electrode, wherein the voltammetric measuring cell with a voltammetric evaluation unit
  • voltammetry refers to the metrological recording of current-voltage curves with stationary or fixed working electrodes. There is a measurement of the current with time changed
  • a known pH measuring chain around a voltammetric unit comprising a voltammetric measuring cell and a voltammetric evaluation unit
  • the voltammetric unit uses current-voltage curves to check the pH measurement of the single-rod measuring chain, or more precisely the measuring electrode.
  • the voltammetric measuring cell is preferably firmly connected to the remaining pH measuring chain and forms a mechanical unit with this.
  • the voltammetric evaluation unit can be integrated into the evaluation unit of the measuring chain.
  • the voltammetric measuring cell preferably does not extend around the entire circumference of the measuring chain.
  • the working electrode and the counterelectrode of the voltammetric measuring cell are
  • the working electrode often has only a diameter of 50-100ym. Both electrodes can therefore be attached to the side of the actual pH sensor.
  • the additional reference electrode for the voltammetric measuring cell can be arranged in the reference half-cell.
  • no separate section for the additional reference electrode in the measuring chain must be provided, but it is possible to use the existing reference half-cell.
  • a second way to determine the potential of the voltammetric measuring cell is that the
  • Voltammetric measuring cell is connected to the reference electrode of the reference half-cell, that the potential of the voltammetric measuring cell against the reference electrode of the reference half-cell is measurable. Thus, no additional reference electrode must be provided.
  • a third way to determine the potential of the voltammetric measuring cell is that the
  • Measuring half cell is measurable. Thus, no additional reference electrode must also be provided.
  • the measuring half cell is located. As a result, the structure of the measuring chain does not have to be changed. If the voltammetric measuring cell is outside the reference half cell with respect to the longitudinal axis of the rod-shaped measuring chain outside, in particular radially outside, an existing measuring chain can easily be combined with the voltammetric measuring cell
  • the longitudinal axis of the rod-shaped measuring chain is determined by the measuring half-cell
  • the reference half-cell surrounds the measuring half-cell and the voltammetric measuring cell
  • Reference half cell surrounds or laterally at the
  • Reference half cell is located, in particular laterally on the
  • Measuring cell form a mechanical unit.
  • the method for pH determination using a potentiometric rod-shaped measuring chain provides that during the pH determination by means of the measuring electrode of the measuring half-cell and the reference electrode of the reference half-cell, a voltammetric measurement under
  • the voltammetric measuring cell is in electrical connection with a voltammetric evaluation unit, which records and evaluates the current-voltage curves.
  • Voltammetric measuring cell carried out a correction of the measured values of the measuring half cell.
  • Reference electrode of the reference half-cell can be measured, or against the measuring electrode of the measuring half-cell, or even against an additional reference electrode, the latter optionally in the reference half cell, in addition to the reference electrode of the reference half cell.
  • the reference electrode of the reference half cell can be checked with the additional reference electrode.
  • Outline invention character, but do not constrict it or even conclude.
  • the figure shows a longitudinal section through an arrangement according to the invention.
  • the figure shows a measuring chain according to the invention for pH determination.
  • the measuring chain is rod-shaped and comprises a measuring half cell and a reference half cell.
  • the measuring chain has a longitudinal axis, which here with the
  • Measuring electrode 1 coincides, which is also referred to as a pH electrode.
  • the measuring half cell contains the measuring electrode 1 and the inner buffer 10 in the form of a solution.
  • Measuring half cell is limited by the wall 8, namely with respect to the reference half cell and the space surrounding the electrode.
  • the reference half cell is preferably coaxial with
  • Each of the two half-cells has a chamber, wherein the reference half cell has an outer chamber of the measuring chain and the measuring half cell has an inner chamber the measuring chain has.
  • the reference half cell has, in addition to the reference electrode 2, a reference electrolyte 9 and sometimes fillers (eg graphite).
  • the measuring half-cell has a medium-contacting glass membrane 6, which is arranged terminally on the measuring chain. At the opposite end of the measuring chain, a measuring circuit is arranged as part of an evaluation device, which is not shown here. This end is otherwise liquid-tight.
  • the reference half-cell has a liquid transition in the form of a diaphragm 7.
  • the voltammetric measuring cell is arranged on the outside of the reference half-cell, while the wall 12 of the voltammetric measuring cell adjoins the wall 11 of the reference half-cell.
  • the voltammetric measuring cell consists essentially of a working electrode 4 and a counter electrode 5. Die
  • Working electrode 4 is designed for example as a microelectrode, which ideally has a diameter in a range of 50 to 100 pm. Furthermore, the
  • Working electrode 4 and the counter electrode 5 each embedded in an insulating material.
  • insulating material for example, glass or a glass tube can be used, in which the respective electrode 4, 5 embedded or melted and only the lower end in the
  • Analytes are enough.
  • the electrolyte of the measuring chain is the analyte to be measured, the electrodes 4, 5 extend with their lower end in the analyte.
  • either an additional reference electrode 3 can be provided, which is arranged here in the reference half-cell, or the measuring electrode 1 or the reference electrode 2 can be used for this purpose.
  • the voltammetric measuring cell reaches as far as direction

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine potentiometrische stabförmige Messkette zur pH-Wert-Bestimmung, umfassend eine Messhalbzelle mit einer Messelektrode (1) und eine Referenzhalbzelle mit zumindest einer Referenzelektrode (2). Um eine Funktionsüberprüfung der Messkette während der pH-Messung vornehmen zu können, ist vorgesehen, dass zum Überprüfen der Potentialmessung der Messkette zusätzlich eine voltammetrische Messzelle mit einer Arbeitselektrode (4) und einer Gegenelektrode (5) vorgesehen ist, wobei die voltammetrische Messzelle mit einer voltammetrischen Auswerteeinheit verbunden ist.

Description

Beschreibung
Potentiometrische Messkette und Verfahren zur pH-Wert- Bestimmung
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine potentiometrische stabförmige Messkette zur pH-Wert-Bestimmung, umfassend eine
Messhalbzelle und eine Referenzhalbzelle, sowie ein
entsprechendes Verfahren. Die Erfindung dient der pH-Messung von Lösungen unter Verwendung potentiometrischer Zellen.
STAND DER TECHNIK
Derartige Messketten, insbesondere pH-Einstab-Messketten, sind etwa in der Norm DIN 19261:2016 beschrieben. Eine
Messkette in Form einer Einstab-Messkette ist beispielsweise auch aus der DE 10 2015 118 581 Al bekannt.
Als Einstab-Messkette wird die Kombination von
Arbeitselektrode, im Weiteren auch als Messelektrode
bezeichnet, und Referenzelektrode in einer Bauform
bezeichnet .
Eine typische potentiometrische Messkette ist als pH- Glaselektrode ausgebildet, die eine besonders einfache
Bestimmung von pH-Werten in Lösungen erlaubt. Diese Einstab- Messkette ist aus einem inneren Rohr und einem äußeren Mantel aufgebaut. Der äußere Mantel begrenzt die Referenzhalbzelle und enthält die Referenzelektrode (in der Regel eine Silber- Silberchlorid-Elektrode ) . Die Referenzelektrode besteht in der Regel aus einem Silberdraht, Silberchlorid und ist von einer Elektrolytlösung (meist Kaliumchlorid) umgeben. Auch im inneren Rohr, das die Messhalbzelle begrenzt, befinden sich Silberdraht, Silberchlorid und Kaliumchloridlösung, die zusätzlich noch einen Puffer (z.B. Phosphatpuffer) enthält. Das innere Rohr ist mit einer Glasmembran mit der zu
messenden Lösung verbunden, der äußere Mantel mit einem
Diaphragma .
Das Potential der Messelektrode entsteht dabei wie folgt: Die in der Referenzhalbzelle angeordnete Referenzelektrode steht über ein Diaphragma (z.B. Platinschwamm oder poröse Keramik) in elektrischem Kontakt mit der zu messenden Lösung, wobei das Diaphragma Stoffaustausch mit der Lösung aber weitgehend unterbindet, um das Potential der Referenzelektrode nicht durch Fremdionen zu verändern. Das Diaphragma ist mit
Kaliumchlorid-Lösung getränkt, die auch den inneren
Elektrolyten der Messkette bildet. Kaliumchlorid hat als einziger Elektrolyt die Eigenschaft, dass seine Kationen (K+) und Anionen (C1-) praktisch die gleiche Ionenbeweglichkeit besitzen. Deshalb bilden sich am Diaphragma mit diesen
Elektrolyten keine zusätzlichen Potentiale aus, welche die Messung verfälschen könnten.
In der Messhalbzelle befindet sich die Messelektrode in einer auf pH 7 eingestellten, gepufferten Kaliumchloridlösung.
Diese steht durch eine sehr dünne Glasmembran (« 50 ym) in leitender Verbindung mit der zu messenden Lösung, an der das zur pH-Messung verwendete Potential entsteht. Die in der Glasmembran befindlichen Natrium- und Lithiumionen sind relativ frei beweglich, für Wasserstoffronen ist die
Glasmembran aber undurchlässig. Dennoch können die
Wasserstoffronen Gitterplätze an den Sauerstoffanionen der unterkühlten Silikatschmelze des Glases einnehmen, da diese bei Kontakt mit der wässrigen Lösung an der Oberfläche beginnt aufzuquellen. Ein niedriger pH-Wert hat zur Folge, dass die Wasserstoffronen die Gitterplätze bevölkern und Natrium- und Lithiumionen in die Glasmembran „zurückdrängen". Da diese in der Glasmembran frei beweglich sind, werden sie tendenziell auf die Innenseite der Glasmembran verschoben, die gemessene Potentialdifferenz entsteht. Bei einem hohen pH-Wert überwiegt die Wasserstoffionenkonzentration im Inneren der Messhalbzelle, der beschriebene Prozess läuft in anderer Richtung ab, das Potential entsteht mit anderem Vorzeichen .
Die stabförmige Messkette zur pH-Wert-Bestimmung muss in regelmäßigen Abständen, z.B. täglich, neu kalibriert werden. Die Feststellung einer Drift oder eine Funktionsüberprüfung während der Messung ist mit herkömmlichen Methoden des pH- Werts nicht möglich.
Es sind bereits verschiedene Methoden bekannt, das
Messergebnis der Messkette zu überprüfen oder diese zu kalibrieren. So zeigt etwa die US 5 766 432 A mehrere
Referenzelektroden zur pH-Wert-Messung, die eine zeitliche Drift eliminieren helfen sollen, indem der Mittelwert über mehrere Referenzelektroden gebildet wird. Diese Methode ist nicht sehr genau. Gemäß der EP 1 143 239 Al wird zur
Überwachung von elektrochemischen Messsensoren, die
wenigstens eine Messelektrode aufweisen, der Frequenzgang der Sensorimpedanz über einen bestimmten Frequenzbereich
gemessen, was jedoch aufwändig ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine
potentiometrische stabförmige Messkette zur pH-Wert- Bestimmung bereit zu stellen, welche die Nachteile des Stands der Technik überwindet und insbesondere die Feststellung einer Drift oder eine Funktionsüberprüfung während der pH- Messung zulässt. Dadurch kann besonders die Verlässlichkeit von Langzeitmessungen verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Ausgangspunkt ist eine potentiometrische stabförmige
Messkette zur pH-Wert-Bestimmung, umfassend eine
Messhalbzelle und eine Referenzhalbzelle. Dabei ist zum Überprüfen der Potentialmessung der Messkette zusätzlich eine voltammetrische Messzelle mit einer Arbeitselektrode und einer Gegenelektrode vorgesehen, wobei die voltammetrische Messzelle mit einer voltammetrischen Auswerteeinheit
verbunden ist.
Unter dem Begriff Voltammetrie (Volt-ampero-metrie) versteht man die messtechnische Aufnahme von Strom-Spannungs-Kurven mit stationären oder festen Arbeitselektroden. Es erfolgt eine Messung der Stromstärke bei zeitlich veränderter
Spannung. Bei der Voltammetrie wird eine Spannung an eine elektrochemische Zelle angelegt, um eine faradayische
Reaktion zu verursachen und der resultierende, gewöhnlich durch Diffusion limitierte, Strom wird gemessen. Der
Zusammenhang zwischen gemessener Größe und Konzentration ergibt sich direkt aus dem linearen Einfluss der
Konzentration auf die Diffusionsrate. In der Voltammetrie wird die angelegte Spannung verändert und ein
Strom/Spannungsgraph (Voltammogramm) aufgenommen.
Es wird also erfindungsgemäß eine bekannte pH-Messkette um eine voltammetrische Einheit, umfassend eine voltammetrische Messzelle und eine voltammetrische Auswerteeinheit,
erweitert. Die voltammetrische Einheit überprüft mithilfe von Strom-Spannungskurven die pH-Messung der Einstab-Messkette, genauer die Messelektrode. Die voltammetrische Messzelle ist dabei vorzugsweise fest mit der restlichen pH-Messkette verbunden und bildet mit dieser eine mechanische Einheit. Die voltammetrische Auswerteeinheit kann in die Auswerteeinheit der Messkette integriert sein.
Während die Messhalbzelle und die Referenzhalbzelle in der Regel im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Längsachse der stabförmigen Messkette ausgebildet sind, erstreckt sich die voltammetrische Messzelle vorzugsweise nicht um den gesamten Umfang der Messkette. Die Arbeitselektrode und die Gegenelektrode der voltammetrischen Messzelle sind
beispielsweise kleine Scheiben, die Arbeitselektrode hat oft nur einen Durchmesser von 50-100ym. Beide Elektroden können daher seitlich des eigentlichen pH-Sensors angebracht sein.
Es kann eine zusätzliche Referenzelektrode für die
voltammetrische Messzelle vorgesehen sein. Auf diese Weise kann das Potential der voltammetrischen Messung gegen diese zusätzliche Referenzelektrode festgelegt werden.
In vorteilhafter Weise kann die zusätzliche Referenzelektrode für die voltammetrische Messzelle in der Referenzhalbzelle angeordnet sein. Es muss also kein eigener Abschnitt für die zusätzliche Referenzelektrode in der Messkette vorgesehen werden, sondern es kann die bestehende Referenzhalbzelle verwendet werden .
Eine zweite Möglichkeit zur Festlegung des Potentials der voltammetrischen Messzelle besteht darin, dass die
voltammetrische Messzelle so mit der Referenzelektrode der Referenzhalbzelle verbunden ist, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die Referenzelektrode der Referenzhalbzelle messbar ist. Somit muss keine zusätzliche Referenzelektrode vorgesehen werden.
Eine dritte Möglichkeit zur Festlegung des Potentials der voltammetrischen Messzelle besteht darin, dass die
voltammetrische Messzelle so mit der Messelektrode der
Messhalbzelle verbunden ist, dass das Potential der
voltammetrischen Messzelle gegen die Messelektrode der
Messhalbzelle messbar ist. Somit muss ebenfalls keine zusätzliche Referenzelektrode vorgesehen werden.
Generell ist es vorteilhaft, wenn die voltammetrische
Messzelle bezüglich der Längsachse der stabförmigen Messkette außerhalb, insbesondere radial außerhalb, der Messhalbzelle liegt. Dadurch muss der Aufbau der Messkette nicht geändert werden . Wenn die voltammetrische Messzelle bezüglich der Längsachse der stabförmigen Messkette außerhalb, insbesondere radial außerhalb, der Referenzhalbzelle liegt, kann eine bestehende Messkette einfach mit der voltammetrischen Messzelle
erweitert werden.
Insbesondere kann diesbezüglich vorgesehen sein, dass die Längsachse der stabförmigen Messkette durch die Messhalbzelle festgelegt wird, die Referenzhalbzelle die Messhalbzelle umgibt und die voltammetrische Messzelle die
Referenzhalbzelle umgibt oder seitlich an der
Referenzhalbzelle liegt, insbesondere seitlich an der
Referenzhalbzelle anliegt, wobei in jedem dieser Fälle
Messhalbzelle, Referenzhalbzelle und voltammetrische
Messzelle eine mechanische Einheit bilden.
Das Verfahren zur pH-Wert-Bestimmung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen potentiometrischen stabförmigen Messkette sieht vor, dass während der pH-Wert-Bestimmung mittels der Messelektrode der Messhalbzelle und der Referenzelektrode der Referenzhalbzelle eine voltammetrische Messung unter
Verwendung der Arbeitselektrode und der Gegenelektrode der voltammetrischen Messzelle erfolgt. Für die voltammetrische Messung steht die voltammetrischen Messzelle in elektrischer Verbindung mit einer voltammetrischen Auswerteeinheit, welche die Strom-Spannungskurven aufzeichnet und auswertet.
Ergibt die Auswertung der Strom-Spannungskurven eine
Abweichung, so wird aufgrund des Messergebnisses der
voltammetrischen Messzelle eine Korrektur der Messwerte der Messhalbzelle durchgeführt.
Je nachdem, ob für die voltammetrische Messzelle eine zusätzliche Referenzelektrode vorgesehen ist oder nicht, kann das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die
Referenzelektrode der Referenzhalbzelle gemessen werden, oder gegen die Messelektrode der Messhalbzelle, oder eben gegen eine zusätzliche Referenzelektrode, wobei letztere gegebenenfalls in der Referenzhalbzelle angeordnet ist, zusätzlich zur Referenzelektrode der Referenzhalbzelle.
Falls eine zusätzliche Referenzelektrode vorgesehen ist, kann mit der zusätzlichen Referenzelektrode die Referenzelektrode der Referenzhalbzelle überprüft werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die schematische Figur Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Einzelheiten und mögliche Einsatzgebiete der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figur ist als beispielhaft zu verstehen und soll den
Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Messkette zur pH-Wert- Bestimmung. Die Messkette ist stabförmig ausgebildet und umfasst eine Messhalbzelle und eine Referenzhalbzelle. Die Messkette weist eine Längsachse auf, die hier mit der
Messelektrode 1 zusammenfällt, die auch als pH-Elektrode bezeichnet wird. Die Messhalbzelle enthält die Messelektrode 1 sowie den Innenpuffer 10 in Form einer Lösung. Die
Messhalbzelle wird von der Wand 8 begrenzt, nämlich gegenüber der Referenzhalbzelle und dem Raum, der die Messkette umgibt. Die Referenzhalbzelle ist vorzugsweise koaxial zur
Messhalbzelle angeordnet und wird durch eine Wand 11 zur Umwelt hin begrenzt, und zur Messhalbzelle durch die Wand 8, entlang welcher sich die Referenzelektrode 2 zumindest bereichsweise erstreckt. Jede der beiden Halbzellen weist eine Kammer auf, wobei die Referenzhalbzelle eine Außenkammer der Messkette aufweist und die Messhalbzelle eine Innenkammer der Messkette aufweist. Die Referenzhalbzelle weist neben der Referenzelektrode 2 einen Bezugselektrolyten 9 und manchmal Füllstoffe (z.B. Graphit) auf.
Die Messhalbzelle weist eine mediumsberührende Glasmembran 6 auf, welche endständig an der Messkette angeordnet ist. Am gegenüberliegenden Ende der Messkette ist eine Messschaltung als Teil einer Auswerteeinrichtung angeordnet, was hier nicht dargestellt ist. Dieses Ende ist sonst flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Die Referenzhalbzelle verfügt über einen Flüssigübergang in Form eines Diaphragmas 7.
Die voltammetrische Messzelle ist an der Außenseite der Referenzhalbzelle angeordnet, die Wand 12 der voltammetrische Messzelle schließt dabei an die Wand 11 der Referenzhalbzelle an. Die voltammetrische Messzelle besteht im Wesentlichen aus eine Arbeitselektrode 4 und eine Gegenelektrode 5. Die
Arbeitselektrode 4 ist beispielsweise als Mikroelektrode ausgeführt, welche idealerweise einen Durchmesser in einem Bereich von 50 bis 100 pm aufweist. Weiterhin sind die
Arbeitselektrode 4 und die Gegenelektrode 5 jeweils in ein isolierendes Material eingebettet. Als isolierendes Material kann beispielsweise Glas oder eine Glasröhre verwendet werden, in welche die jeweilige Elektrode 4, 5 eingebettet bzw. eingeschmolzen ist und nur das untere Ende in den
Analyten reicht. Der Elektrolyt der Messkette ist der Analyt, der gemessen werden soll, die Elektroden 4, 5 reichen mit ihrem unteren Ende in den Analyten.
Als Referenzelektrode für die voltammetrische Messung kann entweder eine zusätzliche Referenzelektrode 3 vorgesehen sein, welche hier in der Referenzhalbzelle angeordnet ist, oder es können die Messelektrode 1 oder die Referenzelektrode 2 dafür verwendet werden.
Die voltammetrische Messzelle reicht soweit Richtung
Glasmembran 6, dass das Diaphragma 7 der Referenzhalbzelle nicht verdeckt wird. Am anderen Ende der Messkette schließt die voltammetrische Messzelle bündig mit den beiden Halbzellen ab.
Bezugszeichenliste:
1 Messelektrode (pH-Elektrode)
2 Referenzeiektrode
3 zusätzliche Referenzelektrode
4 Arbeitselektrode der voltammetrischen Messzelle
5 Gegenelektrode der voltammetrischen Messzelle
6 Glasmembran (pH-Membran)
7 Diaphragma
8 Wand der Messhalbzelle
9 Bezugselektrolyt
10 Innenpuffer
11 Wand der Referenzhalbzelle
12 Wand der voltammetrischen Messzelle

Claims

Patentansprüche
1. Potentiometrische stabförmige Messkette zur pH-Wert- Bestimmung, umfassend eine Messhalbzelle mit einer Messelektrode (1) und eine Referenzhalbzelle mit zumindest einer Referenzelektrode (2), dadurch
gekennzeichnet, dass zum Überprüfen der Potentialmessung der Messkette zusätzlich eine voltammetrische Messzelle mit einer Arbeitselektrode (4) und einer Gegenelektrode (5) vorgesehen ist, wobei die voltammetrische Messzelle mit einer voltammetrischen Auswerteeinheit verbunden ist .
2. Messkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Referenzelektrode (3) für die
voltammetrische Messzelle vorgesehen ist.
3. Messkette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Referenzelektrode (3) für die
voltammetrische Messzelle in der Referenzhalbzelle angeordnet ist.
4. Messkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die voltammetrische Messzelle so mit der
Referenzelektrode (2) der Referenzhalbzelle verbunden ist, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die Referenzelektrode (2) der Referenzhalbzelle messbar ist.
5. Messkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die voltammetrische Messzelle so mit der Messelektrode (1) der Messhalbzelle verbunden ist, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die Messelektrode (1) der Messhalbzelle messbar ist.
6. Messkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die voltammetrische
Messzelle bezüglich der Längsachse der stabförmigen Messkette außerhalb der Messhalbzelle liegt.
7. Messkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die voltammetrische
Messzelle bezüglich der Längsachse der stabförmigen Messkette außerhalb der Referenzhalbzelle liegt.
8. Messkette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der stabförmigen Messkette durch die Messhalbzelle festgelegt wird, die Referenzhalbzelle die Messhalbzelle umgibt und die voltammetrische Messzelle seitlich an der Referenzhalbzelle liegt, wobei
Messhalbzelle, Referenzhalbzelle und voltammetrische
Messzelle eine mechanische Einheit bilden.
9. Verfahren zur pH-Wert-Bestimmung unter Verwendung einer potentiometrischen stabförmigen Messkette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der pH-Wert-Bestimmung mittels der Messelektrode (1) der Messhalbzelle und der Referenzelektrode (2) der Referenzhalbzelle eine voltammetrische Messung unter Verwendung der Arbeitselektrode (4) und der
Gegenelektrode (5) der voltammetrischen Messzelle erfolgt .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des Messergebnisses der voltammetrischen
Messzelle eine Korrektur der Messwerte der Messhalbzelle durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die Referenzelektrode (2) der
Referenzhalbzelle gemessen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen die Messelektrode (1) der Messhalbzelle gemessen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen eine zusätzliche Referenzelektrode (3) gemessen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Potential der voltammetrischen Messzelle gegen eine zusätzliche Referenzelektrode (3) gemessen wird, die in der Referenzhalbzelle angeordnet ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, dass mit der zusätzlichen
Referenzelektrode (3) die Referenzelektrode (2) der Referenzhalbzelle überprüft wird.
PCT/EP2019/063651 2018-05-29 2019-05-27 Potentiometrische messkette und verfahren zur ph-wert-bestimmung WO2019228979A1 (de)

Priority Applications (2)

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