CH643067A5 - METHOD AND DEVICE FOR REGENERATING THE ELECTRODE SURFACE OF A MEASURING ELECTRODE FOR ELECTROTECHNICAL MEASUREMENTS. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regeneration der Elektrodenoberfläche einer The present invention relates to a method for automatic regeneration of the electrode surface
Messelektrode für elektrotechnische Messungen. Measuring electrode for electrotechnical measurements.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann als Zusatzbestandteil bekannter Polarographen und anderer elektromechanischer Apparate dienen. The device for performing this method can serve as an additional component of known polarographs and other electromechanical apparatus.
Das Verfahren kann zum Reinigen von Elektrodenoberflächen nicht nur bei laufenden Labormessungen, sondern auch bei langfristigem Messen in Betriebslösungen, Wässern und bei der Verfolgung von Lebensumgebungen angewendet werden. The method can be used to clean electrode surfaces not only for ongoing laboratory measurements, but also for long-term measurements in operating solutions, water and in the tracking of living environments.
Bei elektronischen Messungen in Lösungen kommt es früher oder später zur Aktivitätsverminderung an den Elektroden. Dieser Effekt, der auch «Passivierung» oder «Vergiftung» genannt wird, verringert die Messgenauigkeit. In der Folge ändert sich dann die gemessene Grösse auch bei konstanter Konzentration des gemessenen Stoffes in der Lösung. In einigen Fällen erfolgt die Passivierung von Elektroden so schnell, dass die elektrochemische Messung undurchführbar wird. With electronic measurements in solutions sooner or later there will be a reduction in activity at the electrodes. This effect, which is also called “passivation” or “poisoning”, reduces the measuring accuracy. As a result, the measured size changes even with a constant concentration of the measured substance in the solution. In some cases, the passivation of electrodes takes place so quickly that the electrochemical measurement becomes impossible.
Zur Beseitigung der Elektrodenpassivierung sind eine ganze Reihe von Methoden bekannt. Die Elektroden werden mechanisch mit Spachteln gereinigt, mit Schleifscheiben abgeschliffen, sie rotieren in Suspensionen von Schleifpulvern, werden mit anodischen oder kathodischen Strom- oder Spannungsimpulsen bei definierter Spannung oder zur Spannung von Wasserstoff- oder Sauerstoff-Ausscheidung polarisiert, mit chemischen Mitteln gereinigt usw. Nach einer der ältesten Methoden werden die Elektroden durch Erhitzen auf eine Temperatur von Hunderten von Grad gereinigt. Bekannt ist auch, die Elektrode aus der Lösung von Hand herauszunehmen und mit elektrischem Strom auf eine höhere Temperatur zu erhitzen. Ein Nachteil der thermischen Reinigungsmethoden ist aber, dass die Messelektroden nach dem Erhitzen einen veränderlichen Reststrom aufweisen, dessen Fluktuation sich im Umfang von mehreren zehn Prozent bewegt. Die Reststromfluktuation macht die genaue Messung unmöglich. A whole series of methods are known for eliminating the electrode passivation. The electrodes are cleaned mechanically with spatulas, ground down with grinding wheels, they rotate in suspensions of grinding powders, are polarized with anodic or cathodic current or voltage pulses at a defined voltage or for the purpose of excreting hydrogen or oxygen, cleaned with chemical agents, etc. After One of the oldest methods is to clean the electrodes by heating them to hundreds of degrees. It is also known to remove the electrode from the solution by hand and to heat it to a higher temperature with electric current. A disadvantage of thermal cleaning methods, however, is that the measuring electrodes have a variable residual current after heating, the fluctuation of which is in the range of several ten percent. The residual current fluctuation makes the exact measurement impossible.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit solcher Messungen zu erhöhen und zwar nicht nur bei kurzfristigen wiederholten Messungen unter Laborbedingungen, sondern auch beim automatischen Messen, besonders bei langfristigem automatischem Messen, das im Laufe von einigen Tagen bis Wochen durchgeführt wird. It is therefore an object of the present invention to increase the accuracy and reproducibility of such measurements, not only in the case of repeated short-term measurements under laboratory conditions, but also in the case of automatic measurement, particularly in the case of long-term automatic measurement, which is carried out over the course of a few days to weeks.
Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Regeneration der Messelektrode automatisch, in mindestens drei nacheinander folgenden Schritten durchgeführt wird, wobei im ersten Schritt der Kontakt der Messelektrode mit dem gemessenen Medium unterbrochen und die Messelektrode in Kontakt mit einer Gasphase definierter Konzentration gesetzt wird, im zweiten Schritt die Messelektrode mit Joule-Wärme erhitzt wird und im dritten Schritt die Messelektrode wieder zurück in Kontakt mit dem gemessenen Medium gebracht wird. This is now achieved according to the invention in that the regeneration of the measuring electrode is carried out automatically in at least three successive steps, the contact of the measuring electrode with the measured medium being interrupted in the first step and the measuring electrode being brought into contact with a gas phase of a defined concentration, in second step the measuring electrode is heated with Joule heat and in the third step the measuring electrode is brought back into contact with the measured medium.
Bevorzugt kann die Ausgestaltung dieses Verfahrens dann so erfolgen, dass für die Unterbrechung des Kontaktes der Messelektrode mit dem Medium die Messelektrode elektromagnetisch, mechanisch oder pneumatisch über das gemessene Medium gehoben wird oder die Oberfläche des gemessenen Mediums automatisch unter das Niveau der Messelektrode gesenkt wird; und dass für die Erhitzung der Messelektrode ein Strom entweder direkt durch die Elektrode oder durch ein Heizelement, das von der Elektrode elektrisch isoliert ist, geleitet wird, um bei definierter Temperatur thermische Zersetzung, Dissoziation, Zerbrennen oder Abdampfen der an der Elektrodenoberfläche abgesetzten, absorbierten oder durch elektrochemische Reaktion ausgeschiedenen Stoffe und/oder Behandlung der Messelektrodenoberfläche durch Reaktion mit der Gasphase zu erreichen. The configuration of this method can then preferably take place in such a way that, in order to interrupt the contact of the measuring electrode with the medium, the measuring electrode is lifted electromagnetically, mechanically or pneumatically over the measured medium or the surface of the measured medium is automatically lowered below the level of the measuring electrode; and that for the heating of the measuring electrode a current is passed either directly through the electrode or through a heating element which is electrically insulated from the electrode in order to thermally decompose, dissociate, burn or evaporate those deposited, absorbed or evaporated on the electrode surface at a defined temperature to achieve substances excreted by electrochemical reaction and / or treatment of the measuring electrode surface by reaction with the gas phase.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
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40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
643 067 643 067
Weiter ist es möglich, dass während der Regenerationsschritte die Messelektrode anodischer oder kathodischer Polarisation durch Wirkung von einem oder von mehreren Spannungs- oder Stromimpulsen oder mechanischer, physikalischer, chemischer oder elektronischer Reinigung oder einer anderen Oberflächenbehandlung unterworfen wird, wobei es dann zweckmässig ist, dass der Strom, der die Messelektrode im zweiten Schritt auf eine definierte Temperatur durch Joule-Wärme erhitzt, das Elektrodenmaterial oder das Heizelement auch während des ersten und dritten Schrittes und/oder während der elektrochemischen Messung durchmessen kann. Furthermore, it is possible for the measuring electrode to be subjected to anodic or cathodic polarization during the regeneration steps by the action of one or more voltage or current pulses or mechanical, physical, chemical or electronic cleaning or another surface treatment, it then being expedient that the Current that heats the measuring electrode to a defined temperature by Joule heat in the second step, can also measure the electrode material or the heating element during the first and third step and / or during the electrochemical measurement.
Ferner ist es zweckmässig, wenn die Zusammensetzung der Gasphase über dem gemessenen Medium konstant gehalten und bezüglich des Elektrodenmaterials, der elektronischen Reaktion und der sich an der Elektrode bildenden Stoffe gewählt wird, den Charakter einer Reduktions-Oxydation oder Inertatmosphäre haben oder mit dem Elektrodenmaterial und/oder mit den sich an der Elektrode bildenden Stoffen reagieren kann. It is also expedient if the composition of the gas phase is kept constant over the measured medium and is selected with regard to the electrode material, the electronic reaction and the substances forming on the electrode, has the character of a reduction oxidation or inert atmosphere or with the electrode material and / or can react with the substances forming on the electrode.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer Messzelle, welche eine Zuleitung und Ableitung für das zu messende Medium, eine Zuleitung und Ableitung für die Gasphase, Furthermore, the present invention relates to a device for carrying out the method, with a measuring cell which has a supply line and discharge line for the medium to be measured, a supply line and discharge line for the gas phase,
eine Hilfselektrode und ein Rührwerk umfasst, welche sich auszeichnet durch eine Programmvorrichtung, eine Regenerationsstromquelle, einen Umschalter, eine Messelektrode mit Zuleitungen an die Regenerationsstromquelle und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Setzen der Messelektrode in Kontakt mit der Gasphase, wobei die Vorrichtung den Umschalter der die Messelektrode an die Regenerationsstromquelle anschliesst und die Vorrichtung zum Setzen der Messelektrode in Kontakt mit der Gasphase betätigt. comprises an auxiliary electrode and an agitator, which is characterized by a program device, a regeneration current source, a changeover switch, a measuring electrode with leads to the regeneration current source and a device for automatically placing the measuring electrode in contact with the gas phase, the device turning on the changeover switch of the measuring electrode connects the regeneration current source and actuates the device for placing the measuring electrode in contact with the gas phase.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der in der Figur dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäs-sen Verfahrens näher erläutert. An example embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the device shown in the figure for carrying out the method according to the invention.
Die Vorrichtung besteht aus der Messzelle 4, die mit einer Zuleitung und Ableitung 6 für das gemessene Medium 11, mit einer Zuleitung und Ableitung 7 der Gasphase 12, mit einer Hilfselektrode 5 und einem Rührwerk 13 versehen ist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Programmeinrichtung 10, The device consists of the measuring cell 4, which is provided with a supply line and discharge line 6 for the measured medium 11, with a supply line and discharge line 7 for the gas phase 12, with an auxiliary electrode 5 and an agitator 13. The device further comprises a program device 10,
eine Regenerationsstromquelle 1, einen Umschalter 2, die Messelektrode 8 mit der Zuleitung zur Regenerationsstromquelle 1 und eine Vorrichtung zum selbständigen Setzen der Messelektrode 8 in Kontakt mit der Gasphase. Die Programmvorrichtung 10 betätigt den Umschalter 2, der die Messelektrode 8 an die Regenerationsstromquelle 1 anschliesst, und weiter die Vorrichtung 9 zu selbständigem Setzen der Messelektrode in Kontakt mit der Gasphase. a regeneration current source 1, a changeover switch 2, the measuring electrode 8 with the supply line to the regeneration current source 1 and a device for independently setting the measuring electrode 8 in contact with the gas phase. The program device 10 actuates the changeover switch 2, which connects the measuring electrode 8 to the regeneration current source 1, and further the device 9 for independently setting the measuring electrode in contact with the gas phase.
Im Vergleich zu bekannten Methoden hat das erfindungs-gemässe Verfahren bedeutende Vorteile, vor allem eine sehr gute Reproduzierbarkeit und Stabilität des Messens, die auch bei langfristigem, Tage bis Wochen dauernden Messen nur im Umfang von einigen Prozenten schwankt. Dies wird dadurch erreicht, dass beim Erhitzen der Messelektrode auf eine definierte Temperatur während definierter Zeit in einer Gasphase definierter Zusammensetzung die Elektrodenoberfläche in vorbestimmter Weise geändert wird. Beim Erwärmen der Messelektrode werden die an der Elektrodenoberfläche abgesetzten, absorbierten oder durch chemische Reaktion abgeschiedenen Stoffe nicht nur thermisch zersetzt, dissoziert, verbrannt oder abgedampft, sondern die Elektrodenoberfläche wird gezielt und reproduzierbar bearbeitet durch Reaktion zwischen dem Elektrodenmaterial und der Gasphase. Die Zusammensetzung der Gasphase wird nach der Art der Stoffe, die an der Elektrodenoberfläche abgeschieden werden und nach dem Elektrodenmaterial gewählt. Die Gasphase kann einen Oxydationscharakter haben bei Anwendung von Luft, Stickstoffdioxid und anderen gasförmigen oder flüchtigen Stoffen, einen Reduktionscharakter bei Anwendung von Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Methan, Leuchtgas, Benzoldampf, Propan-Butan und anderen organischen Stoffen, oder inert sein bei Anwendung von Stickstoff, Kohlendioxyd, Argon und anderen ähnlichen Stoffen. Die Gasphase über der Lösung kann auch Dämpfe von Chemiemitteln wie Chlorwasserstoff, Chlor, Hydrazin, Salpetersäure-Dämpfe, Mitrobenzol usw. enthalten. Gute Reproduzierbarkeit des Messens wird auch dadurch erzielt, dass das Messen mit erneuerter und gut gereinigter Oberfläche erfolgt; die Oberflächenzusammensetzung ist ganz unabhängig von der früheren «Geschichte» der Elektrode oder davon nur wenig beein-flusst. Das Verfahren ist vor allem bei der Regeneration der Elektrodenflächen in der Potentiometrie, Voltametrie, Coulo-metrie, Konduktometrie und weiter auch bei Methoden, die von diesen Grundmethoden abgeleitet sind, wie z.B. bei anodischer Lösungs-Voltametrie, beim Messen der Elektrodenkapazität usw. sinnvoll. In comparison to known methods, the method according to the invention has significant advantages, above all a very good reproducibility and stability of the measurement, which only fluctuates by a few percent in the case of long-term measurements lasting days or weeks. This is achieved in that when the measuring electrode is heated to a defined temperature for a defined time in a gas phase of a defined composition, the electrode surface is changed in a predetermined manner. When the measuring electrode is heated, the substances deposited, absorbed or deposited by chemical reaction are not only thermally decomposed, dissociated, burned or evaporated, but the electrode surface is deliberately and reproducibly processed by reaction between the electrode material and the gas phase. The composition of the gas phase is selected according to the type of substances that are deposited on the electrode surface and according to the electrode material. The gas phase can have an oxidation character when using air, nitrogen dioxide and other gaseous or volatile substances, a reduction character when using hydrogen, carbon monoxide, methane, luminous gas, benzene vapor, propane-butane and other organic substances, or be inert when using nitrogen, Carbon dioxide, argon and other similar substances. The gas phase above the solution can also contain vapors from chemical agents such as hydrogen chloride, chlorine, hydrazine, nitric acid vapors, mitrobenzene, etc. Good reproducibility of the measurement is also achieved by measuring with a renewed and well-cleaned surface; the surface composition is completely independent of the previous “history” of the electrode or only slightly influenced by it. The method is primarily used for the regeneration of the electrode surfaces in potentiometry, voltammetry, coulometry, conductometry and also for methods that are derived from these basic methods, such as e.g. useful with anodic solution voltammetry, when measuring the electrode capacity, etc.
In der zweiten Stufe des Verfahrens wird die Messelektrode mit Joule-Wärme erhitzt. Das wird mit Vorteil damit erreicht, dass die Elektrode einem Strom definierter Intensität von der Hilfsquelle während definierter Zeit ausgesetzt wird. Dazu eignen sich z.B. Elektroden mit zwei Zuleitungen, z.B. aus Platindraht in U-Form. In the second stage of the process, the measuring electrode is heated with Joule heat. This is advantageously achieved by exposing the electrode to a current of defined intensity from the auxiliary source for a defined time. For this, e.g. Electrodes with two leads, e.g. made of U-shaped platinum wire.
Auch andere geometrische Elektrodenformen können angewendet werden. Als Elektrode kann z.B. auch Platindraht dienen, der durch die Achse eines zylinderförmigen Gefässes mit elektrischen Zuleitungen an beiden Enden durchgeht. Die Elektrode kann auch indirekt erhitzt werden und zwar so, dass der Strom ein Heizelement speist, das von der Elektrode elektrisch isoliert ist und das der Elektrode die Wärme durch Strahlung oder Leitung übergibt. Die Elektrode kann mit einem Thermometer, z.B. Thermistor, versehen werden, das den Prozess der Elektrodenerwärmung regelt. Zur Elektrodenwärmung mit einem Regenerationsstrom kommt es im zweiten Verfahrensschritt, wenn die Elektrode im Kontakt mit der Gasphase ist. Der Regenerationsstrom kann aber die Elektrode auch während der übrigen Schritte und auch während des elektrochemischen Messens, wenn die Elektrode im Kontakt mit dem gemessenen Medium ist, durchfliessen. Other geometrical electrode shapes can also be used. As an electrode e.g. also serve platinum wire which passes through the axis of a cylindrical vessel with electrical leads at both ends. The electrode can also be heated indirectly in such a way that the current feeds a heating element which is electrically insulated from the electrode and which transfers the heat to the electrode by radiation or conduction. The electrode can be used with a thermometer, e.g. Thermistor, which regulates the process of electrode heating. Electrode heating with a regeneration current occurs in the second process step when the electrode is in contact with the gas phase. However, the regeneration current can also flow through the electrode during the remaining steps and also during electrochemical measurement when the electrode is in contact with the measured medium.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann auf verschiedene Art modifiziert werden. Als Programmvorrichtung 10 kann je nach Genauigkeitsbedarf, Dauer des Regenerationszyklus und der Messmethode, ein einfacher, mit einem Synchronmotor angetriebener Nockenschalter, ein mit Stromimpulsen konstanter oder veränderlicher Frequenz und Impulsdauer gespeister Telefonschrittwähler, pneumatisch oder elektrisch betätigte Lochkartenvorrichtungen oder ein Mikroprozessor-Integrierglied mit konstantem oder steuerbarem Programm Verwendung finden. The device for carrying out the method can be modified in various ways. Depending on the need for accuracy, the duration of the regeneration cycle and the measurement method, a simple cam switch driven by a synchronous motor, a telephone step selector fed with current pulses of constant or variable frequency and pulse duration, pneumatically or electrically operated punch card devices or a microprocessor integrator with a constant or controllable can be used as the program device 10 Use the program.
Als Regenerationsstromquelle 1 kann z.B. ein Transformator niedriger Spannung, ein Ladekondensator oder ein Akkumulator dienen. Der Umschalter 2 ist als Relais dargestellt. Man kann auch andere Typen von mechanischen, pneumatischen oder elektronischen Umschaltern, die auch ein Bestandteil der Programmvorrichtung 10 bilden können, verwenden. Die Vorrichtung 9 zur selbsttätigen I-Kontakt-Setzung der Messelektrode 8 mit der Gasphase kann einen Solenoiden oder eine pneumatisch oder mechanisch betätigbare Nockenvorrichtung umfassen. Man kann auch eine stationäre Messelektrode 8 anwenden und das gemessene Medium 11 durch die Gasphase ersetzen, indem die Messzelle mit Hilfe der Vorrichtung 9 unter das Niveau der Messelektrode geschoben wird, oder alternativ, dass das gemessene Medium aus der Messzelle mit Hilfe eines automatisch betätigbaren Ventils ausgelassen oder mit Gasdruck, mit As the regeneration current source 1, e.g. a low voltage transformer, a charging capacitor or an accumulator. The switch 2 is shown as a relay. Other types of mechanical, pneumatic or electronic switches, which can also form part of the program device 10, can also be used. The device 9 for the automatic I-contacting of the measuring electrode 8 with the gas phase can comprise a solenoid or a pneumatically or mechanically actuated cam device. One can also use a stationary measuring electrode 8 and replace the measured medium 11 with the gas phase by pushing the measuring cell below the level of the measuring electrode with the aid of the device 9, or alternatively that the measured medium from the measuring cell with the help of an automatically actuated valve left out or with gas pressure, with
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10 10th
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Schleuderkraft oder ähnlich entfernt wird. Centrifugal force or similar is removed.
Nachfolgend sollen einige Messbeispiele aufgeführt werden: Some measurement examples are listed below:
Beispiel 1 example 1
Die Redox-Potential-Bestimmung von Trinkwässern und von Abwässern stellt eine wichtige Grösse dar, nach der die Konzentration von Oxydations-Reduzierstoffen bestimmt werden kann. Es handelt sich um die Bestimmung von freiem Chlor bei Chlorierung von Trinkwässern und Abwässern wegen Zerstörung von krankheitsbildenden Keimen bei Bestimmung von freiem Chlor nach Chlorierung von Galva-nisierungsabwässern wegen Cyanide-Destruktion, bei Bestimmung von Cr+6 in Betriebsabwässern u.a. The redox potential determination of drinking water and wastewater represents an important parameter by which the concentration of oxidation reducing agents can be determined. It is the determination of free chlorine in the chlorination of drinking water and waste water due to the destruction of disease-causing germs in the determination of free chlorine after chlorination of galvanizing waste water due to cyanide destruction, in the determination of Cr + 6 in industrial waste water, etc.
Die Vorrichtung zur Redox-Potential-Messung nach Erfindung umfasst eine Messelektrode aus Platin-Draht in U-Form, die in eine Glasröhre eingeschmolzen oder eingekittet ist. Die Glasröhre ist an einem Solenoidhalter befestigt. Das Solenoid dient als Vorrichtung 9 zum Setzen der Messelektrode 8 in Kontakt mit der Gasphase. Die Messzelle 4 ist aus Plastmasse in Zylinderform gefertigt und mit Zuleitung und Ableitung vom gemessenen Medium, das durch das Messge-fäss durchfliesst, versehen. Die Messzellen-Form ist nicht sehr bedeutend. Als Hilfselektrode 5 dient eine gesättigte Kolomel-Elektrode, die vom gemessenen Medium durch eine Salzbrücke getrennt ist. Beide Elektroden 8 und 5 sind elektrisch zum Millivoltmeter mit grossem Innenwiderstand, wie z.B. einem pH-Meter, angeschlossen, der als Vorrichtung 3 für die elektrochemische Messung dient. Als Programmvorrichtung 10 dient ein Nockenschalter mit vier Schaltstellen, der gleichzeitig als Umschalter 2 arbeitet. Die Regenerationsstromquelle 1 stellt ein Transformator mit einem Ausgang an der Sekundärwicklung von 6,3 V, 4 A dar. The device for redox potential measurement according to the invention comprises a measuring electrode made of platinum wire in a U shape, which is melted or cemented into a glass tube. The glass tube is attached to a solenoid holder. The solenoid serves as a device 9 for placing the measuring electrode 8 in contact with the gas phase. The measuring cell 4 is made of plastic mass in the form of a cylinder and is provided with a feed line and a discharge line from the measured medium which flows through the measurement vessel. The shape of the measuring cell is not very important. A saturated Kolomel electrode, which is separated from the measured medium by a salt bridge, serves as the auxiliary electrode 5. Both electrodes 8 and 5 are electrical to millivolt meters with a large internal resistance, e.g. a pH meter connected, which serves as a device 3 for the electrochemical measurement. A cam switch with four switching points serves as program device 10 and works simultaneously as changeover switch 2. The regeneration current source 1 represents a transformer with an output on the secondary winding of 6.3 V, 4 A.
Ein Messzyklus besteht aus drei nacheinander folgenden Schritten. Die Messzyklus-Dauer beträgt 10 s, kann aber viel kürzer oder auch länger sein. A measuring cycle consists of three successive steps. The measuring cycle duration is 10 s, but can be much shorter or longer.
Schritt 1 Step 1
Die Messelektrode 1 wird nach Befehl der Programmvorrichtung 10 mit Hilfe der Vorrichtung 9 über die Oberfläche des gemessenen Wassers gehoben und in Kontakt mit der Luft gebracht. The measuring electrode 1 is lifted over the surface of the measured water with the aid of the device 9 and brought into contact with the air after the command of the program device 10.
Schritt 2 step 2
Der Umschalter 2 unterbricht nach Befehl der Programmvorrichtung iÖ die Schaltung der Messelektrode 8 mit dem Millivoltmeter 3 und schliesst sie an die Regenerationsstromquelle an. Durch die Messelektrode geht die Ladung von 40 Coulomb und erhitzt sie auf eine Temperatur von 550 °C. Die Elektrode wird sich dann erkalten lassen. The switch 2 interrupts the switching of the measuring electrode 8 with the millivoltmeter 3 after the command of the program device 10 and connects it to the regeneration current source. The charge of 40 coulombs passes through the measuring electrode and heats it to a temperature of 550 ° C. The electrode will then cool down.
Schritt 3 step 3
Die Messelektrode 8 wird mit Hilfe der Vorrichtung 9 zurück in das gemessene Wasser eingetaucht. Danach ist die Messelektrode 8 zu elektrochemischer Messung bereit. Der The measuring electrode 8 is immersed back into the measured water using the device 9. The measuring electrode 8 is then ready for electrochemical measurement. The
Umschalter 2 schliesst die Mess- und Hilfselektrode 8 und 5 am Millivoltmeter 3 an. Das Signal ist proportional der Konzentration von freiem Chlor im Wasser. Switch 2 connects the measuring and auxiliary electrodes 8 and 5 to the millivolt meter 3. The signal is proportional to the concentration of free chlorine in the water.
Die elektrochemische Messung kann selbstverständlich auch nach anderen bekannten und laufend angewendeten Methoden durchgeführt werden. In vielen Fällen ist eine kurzfristige Kurzschlussschaltung der Messelektrode mit der Hilfselektrode sinnvoll. Die Messelektrode wird dann für bestimmte Zeit im gemessenen Wasser gelassen, und die elektrochemische Messung wird bei Abschaltung durchgeführt. Nach Beendigung des Messens kann die Messelektrode mit anodischem Stromimpuls polarisiert werden. The electrochemical measurement can of course also be carried out according to other known and continuously used methods. In many cases it is useful to short-circuit the measuring electrode with the auxiliary electrode. The measuring electrode is then left in the measured water for a certain time, and the electrochemical measurement is carried out when it is switched off. After the measurement is finished, the measuring electrode can be polarized with an anodic current pulse.
Beispiel 2 Example 2
Bei der Messung von voltametrischen Kurven kommt es oft zum Abfall der Elektrodenaktivität und damit zu Unge-nauigkeiten und Reproduzierbarkeitsverminderungen. Die Messelektrode-Aktivitätsverminderung kann mit dem vorlie-gendenVerfahren beseitigt werden. When measuring voltametric curves, electrode activity often drops, resulting in inaccuracies and reduced reproducibility. The measurement electrode activity decrease can be eliminated with the present method.
Zur Messung kann eine ähnliche Vorrichtung gemäss Beispiel 1 verwendet werden. Unterschiedlich wird hier aber als Vorrichtung 3 zur Durchführung der elektromechanischen Messung ein Polarograph und als Gasphase über dem gemessenen Medium Stickstoff verwendet. A similar device according to Example 1 can be used for the measurement. Differently, however, a polarograph is used as the device 3 for carrying out the electromechanical measurement and nitrogen is used as the gas phase over the measured medium.
Ein Messzyklus dauert 1,5 s und besteht aus folgenden Schritten: A measuring cycle lasts 1.5 s and consists of the following steps:
Schritt 1 Step 1
Der Umschalter 2 unterbricht die Schaltung der Messelektrode und der Hilfselektrode mit dem Polarograph 3. Die Messelektrode wird über die gemessene Lösung gehoben. The switch 2 interrupts the switching of the measuring electrode and the auxiliary electrode with the polarograph 3. The measuring electrode is raised above the measured solution.
Schritt 2 step 2
Der Umschalter 2 schaltet die Messelektrode 8 an die Regenerationsstromquelle. Die Messelektrode wird auf eine Temperatur von 600 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur verläuft Pyrolyse von an der Elektrodenoberfläche abgesetzten organischen Stoffen. Die Regenerationsstromquelle wird abgeschaltet, die Messelektrode wird teilweise erkalten gelassen und zurück in die gemessene Lösung eingetaucht. The changeover switch 2 switches the measuring electrode 8 to the regeneration current source. The measuring electrode is heated to a temperature of 600 ° C. At this temperature, pyrolysis of organic substances deposited on the electrode surface takes place. The regeneration current source is switched off, the measuring electrode is allowed to cool partially and is immersed back in the measured solution.
Schritt 3 step 3
Der Umschalter 2 schaltet die Messelektrode und die Hilfselektrode zum Polarograph 3. Vorzugsweise soll der Elektrolysestrom am Ende des Messzyklus registriert werden, um den Einfluss des Ladestroms zu vermindern. The switch 2 switches the measuring electrode and the auxiliary electrode to the polarograph 3. The electrolysis current should preferably be registered at the end of the measuring cycle in order to reduce the influence of the charging current.
Die polarographisch registrierte Kurve der Strom-Span-nung-Abhängigkeit ist nicht kontinuierlich, besteht aus einzelnen Punkten, die im Laufe eines Messzyklus, hier während 1,5 s, gemessen werden. The polarographically recorded curve of the current-voltage dependency is not continuous, consists of individual points that are measured during a measurement cycle, here for 1.5 s.
Die Messung kann auch anders durchgeführt werden, z.B. bei konstant eingesetzter Spannung kann die Abhängigkeitskurve Strom (proportional der Konzentration des gemessenen Stoffes)-Zeit registriert werden. The measurement can also be carried out differently, e.g. at constant voltage, the dependency curve current (proportional to the concentration of the measured substance) -time can be registered.
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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (6)
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