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DE715397C - Vorrichtung zur selbsttaetigen elektrometrischen Titration - Google Patents

Vorrichtung zur selbsttaetigen elektrometrischen Titration

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Publication number
DE715397C
DE715397C DEV37002D DEV0037002D DE715397C DE 715397 C DE715397 C DE 715397C DE V37002 D DEV37002 D DE V37002D DE V0037002 D DEV0037002 D DE V0037002D DE 715397 C DE715397 C DE 715397C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
titration
switch
automatic
potential
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEV37002D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Dr Carl Reschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vereinigte Aluminium Werke AG
Original Assignee
Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vereinigte Aluminium Werke AG filed Critical Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority to DEV37002D priority Critical patent/DE715397C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE715397C publication Critical patent/DE715397C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
    • G01N31/162Determining the equivalent point by means of a discontinuity
    • G01N31/164Determining the equivalent point by means of a discontinuity by electrical or electrochemical means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur selbsttätigen elektrometrischen Titration Es ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Durchführung elektrometrischer Titrationen bekannt, bei der die Zufuhr der WIeßlösung mittels einer durch einen Eintauchstab betätigten Überlaufbürette erfolgt. Der Eintauchstab ist mit dem Antrieb für den Registrierstreifen eines selbstregistrierenden ltöhrellvoltmeters verbunden. Das Röhrenvoltmeter zeichnet die sich an den Elektroden jeweils einstellenden Potentiale auf, und zwar in Abhängigkeit von dem Volumen der zugesetzten Meßlösung. Man erhält mit dieser Vorrichtung genaue Potential/Volumenkurven, die dann in bekannter Weise ausgewertet lverden.
  • Es ist ferner eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher das zuerst von E. Müller angegebene Prinzip des gegengeschalteten Wendepotentials dazu benutzt wird, einen Titrationsvorgang im Äquivalenzpunkt dadurch zu unterbrechen, daß der Hahn der Bürette selbsttätig geschlossen wird.
  • Abgesehen davon, daß die bisher bekannten Vorrichtungen gewisse Mängel aufweisen (empfindliches Röhrenvoltmeter, umständlichc Uberlaufbürette mit zum Teil värmeempfindlichen Zwischenflüssigkeiten, großer Papierverbrauch für die ausführlichen Titrationskurven, die bei den üblichen Analysen der Praxis bis auf die Wendepunkte gar nicht von Interesse und damit überflüssig sind), sind sie überhaupt nicht für die Bestimmung mehrerer lonenarten in einem Arbeitsgang geeignet.
  • Die Vorrichtung gemäll der Erfindung ermöglicht nun erstmals die selbsttätige registrierende Bestimmung mehrerer Ionenarten in der gleichen Lösung. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Einstellung jedes der Wendepotentiale, die für die einzelnen Ionenarten charakteristisch sind, je ein besonderer Stromkreis vorgesehen ist, der während der Titration selbsttätig jeweils in den Elektrodenstromkreis geschaltet wird, so daß das vorher eingestellte Wendepotential der an den Elektroden herrschenden Spannung entgegengeschaltet ist. Außerdem sind die obengenannten Nachteile vermieden: Das empfindliche Röhrenvoltmeter ist durch ein robustes Spiegelgalvanometer genügender Empfindlichkeit bei extrem hohem Widerstand ersetzt. so daß die Polarisation der Elektroden auch außerhalb des Äquivalenzpunktes praktisch vermieden wird: im iibrigen ist der Vorteil des gegengeschalteten Wendepotentials, daß die Messung im Äquivalenzpunkt selbst vollig stromlos erfolgt, mit ausgenutzt. Die Überlaufbürette ist durch eine vollständig aus Glas bestehende Präzisionskolbenbürette ersetzt. Diese gestattet ohne Verwendung irgendwelcher Zwischenflüssigkeiten eine genaue Bemessung der Meßlösung in strenger Abhängigkeit von dem Vorschub des Registrierstreifens und gewährleistet weiterhin einen vollständigen Schutz empfindlicher Äleßlösungen vor Berührung mit der Außenluft. Die umfangreichen Kurvenblätter sind durch einen etwa I cm breiten Papierstreifen ersetzt, auf dem die Lage des bzw. der Äquivalenzpunkte durch Strichmarken selbsttätig aufgezeichnet wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der an Hand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel erläutert ist.
  • In der Zcichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung und das Schaltschema, Fig. 2 eine als Reihenschalter ausgebildete Schaltwalze und Fig. 3 bis 6 bauliche Einzelheiten aus Fig. 2 In einem starkwandigen Titrierbecher aus Jenaer Duranglas 1 befindet sich die zu titrierende Lösung. Sie wird durch die Heizplatte 2 auf die zur Durchführung der Titration erforderliche Temperatur gebracht. Nach Erreichung derselben wird der Titrationsvorgang über das Kontaktthermometer 4 und das Relais 17 eingeleitet. Im Titrierbecher befinden sich außer dem Kontaktthermometer 4 noch ein Rührwerk mit Motor 18, die beiden Elektroden 3a und 3b und die Präzisionskolbenbürette 5. Die Bürette 5 besteht aus einem Zylinder aus Schottschem KPG-Rohr (#-Toleranz#0.01 mm), der in eine Kapillare ausläuft. Seitlich. etwas oberhalb des Kapillaransatzes, ist ein Rohr mit Hahn angeschmolzen, das die Verbindung mit der Vorratsflasche 6 für die Meßlösung berstellt.
  • Im zylindrischen Teil der Bürette befindet sich ein geschliffener Kolben aus Glas, der mittels eingekitteter Zahnstange oder Spindel bewegt werden kann. Das größte durch den Kolben geförderte Volumen beträgt zweckmäßig 30 ccm. I)er Vorschub des Kolbens erfolgt über die Schnecke oder das Ritzel 7 und das Getriebe 8 durch den Motor 9 mit Regler 10. Eine zweite Welle, die vom Getriebe ausgeht, besorgt die Drehung der Walze 1 1 und damit den Ablauf des Registrierstreifens 12. Beide Bewegungen - die des Kolbens und die der Walze - sind also starr miteinander gekoppelt, so daß jedes vom Kolben geförderte Volumen Flüssigkeit einer bestimmten Strecke auf dem Registrierstreifen 12 entspricht. Es ist zweckmäßig, das Getriebe mit einer mehrstufigen Übersetzung der Antriebswelle der Walze 11 auszustatten, damit der Vorschub des Streifens, d. h. also die der Volumeneinheit entsprechende Strecke, im Bedarfsfalle vergrößert oder verkleinert werden kann.
  • Die Titrationsgeschwindigkeit wird durch den Regler 10 eingestellt; sie richtet sich nach der zur genauen Durchführung der Titration notwendigen Mindestzeitdauer. Zeiten von etwa 10 bis 30 Minuten sind in den meisten Fällen ausreichend, man muß aber auch für bestimmte Sonderfälle die Möglichkeit haben, diese Fristen um etwa das 2- bis 3fache zu verlängern.
  • Die Betätigung des Schreibwerkes 13 erfolgt durch das Relais 14. Dieses wird durch die lichtelektrische Zelle 16 gesteuert, die über dem in der Mitte der Skala des Spiegelgalvanometers liegenden Nullpunkt angebracht ist. Sobald der Lichtzeiger des Instruments den Nullpunkt erreicht, betätigt der entstehende Photostrom das Relais 14 und bringt damit das Schreibwerk zum Anspre-@ chen.
  • Das Relais 17 hat. wie bereits erwähnt, nur die Aufgabe, den Titrationsvorgang in Abhängigkeit vom Kontaktthermometer 4 einzuleiten. Im übrigen steuert es die Stromzufuhr der Heizplatte 2. Die Unterbrechung des Titrationsvorganges erfolgt ebenfalls selbsttätig durch die Schaltwalze I9, bei der die einzelnen Schaltvorgänge über das Relais 14 und die elektromagnetische Steuerung 20 durch den Photostrom der Zelle 16 ausgelöst werden. Die Schaltwalze hat außerdem die Aufgabe, im Falle der Bestimmung mehrerer Ionenarten in einem Arbeitsgang die für die betreffenden Ionenarten charakteristischen Wendepotentiale selbsttätig der Reihe nach dem Elektrodensystem entgegenzuschalten.
  • Der Aufbau der Schaltwalze 19 ist aus der Fig. 2 zu ersehen. Sie ist in zwei Lagern 32 und 33 un 180° drehbar gelagert. Eine lose Fixierung in fünf um je 360 gegeneinander versetzten Stellungen erfolgt durch die im Lagerbocks federnd eingelassene Kugel 34, die jeweils in eine der fünf kalottenförmigen, um 36° gegeneinander versetzten Auskehlungen der Walze eingreift. Die Stellungen sind mit I bis V bezeichnet. Die Einstellung der Walze von hand erfolgt mittels der Stellscheibe 22.
  • Die Walze trägt zunächst fünf mit ihr starr verbundene, um 36° gegeneinander versetzte Nocken (Teil A). In Stellung I wird das Kontaktfederpaar I durch die Nocke I geschlossen, in Stellung II in entsprechender Weise das Federpaar II durch die Nocke II und so fort bis Stellung V. Im Federgehäuse 21 ist eine starkc Feder untergebracht, die in Stellung V entspannt ist, in Stellung I dagegen die stärkste Spannung aufweist. Die Feder vermag die Walze entgegen der losen Fixierung durch die Kugel 34 in Stellung V zu drehen. Eine Arretierung der Walze in einer der fünf Stellungen erfolgt durch die Zahnscheibe D und die Sperrklinke 25. Diese steht durch die Druckfeder 35 so lange im Eingriff mit einem der fünf den Stellungen I bis V entsprechenden Zähne der Zahnscheibe, als der Elektromagnet 20 stromlos ist. Erhält dieser einen Stromstoß. so klinkt die Sperrklinke 2j kurzzeitig aus, und die Walze wird durch die Spannung der Feder in die nächste, Stellung gedrückt. Die Stromstöße erhält der Steuermagnet über das Relais 14 immer dann, wenn der Lichtzeiger des Spiegelgalvanometers die Zelle I6 trifft, d. h. wenn im Elektrodenstromkreis der Strom den Wert o erreicht.
  • Die Walze trägt ferner die beiden Kontakthülsen B und C. Hülse B läßt sich mittels Stellscheibe, 24 in zehn um je 36° versetzten Stellungen gegenüber der Walze verschieben; die Fixierung in diesen Stellungen erfolgt in gleicher Weise, wie bei der Walze beschrieben, durch-eine im Walzenbund 36 eingelassene Kugel, die in eine der zehn am Hülsenbund 37 angebrachten flachen kalottenförmigen Vertiefungen eingreift. In derselben Weise kann die Hülse C mittels der Stellscheibe'23 in fünf ebenfalls um 36° versetzte Stellungen einreguliert werden (Walzenbund 38, Hülsenbund 39). Die Hülse B trägt zwei halbkreisförmige, um 180° versetzte Kontaktsegmente, von denen jeweils eines den Federkontakt B1 oder B2 schließt. Hülse C trägt eine halbkreisförmige Kontaktscheibe, welche die beiden Federkontakte C1 und C2 bedient.
  • Die Hülsen B und C lassen sich also von Hand in beliebiger Reihenfolge gegeneinander und in bezug auf die Walze A verstellen; die Schaltbewegungen während des Titrationsvorganges erfolgen dann durch das Steuerwerk gemeinsam und in gleichem Sinne.
  • I)ie Schaltwalze hat folgende Aufgaben: 1. Selbsttätige Vornahme des Weehsels der Wendepotentiale, 2, selbsttätige Vornahme eines Polwechsels nach einem der fünf Schaltvorgänge, @. selbsttätige Unterbrechung der Titration nach einem der fünf Schaltvorgänge.
  • Die Maßnahme zu 1 erfolgt durch Teil A der Walze, die Maßnahme zu 2 durch die Hülse B und die Maßnahme zu 3 durch die Hülse C. Wie aus der Schaltskizze der Fig. 1 zu ersehen ist, wird beim Schließen eines der fünf Kontaktfederpaare durch die dazugehörige Nocke <1er Walze <lie Verbindung des negativen Pols der Batterie 26 (Bleisammler 2 Volt) mit dem linken Ende eines der fiinf Spannungsteiler 1 bis V hergestellt (schwarze Kontaktfeder). Gleichzeitig erfolgt die Verbindung zwischen dem Schleifkontakt des betreffenden Spannungsteilers und der Elektrode 3b (weiße Kontaktfeder). Die rechte Seite der fünf Spannungsteiler ist ständig über den Schalter 27 mit dem Pluspol der Batterie verbunden. Da in jeder Stellung der Schaltwalze nur ein Federkontaktpaar geschlossen ist, so ist jeweils nur einer der Spannungsteiler mit der Batterie verbunden Die Spannungsteiler bestehen aus fünf untereinander gleichen Präzisionswiderständen mit Schleifkontakt; ihr, Widerstand beträgt je 300 bis 400 Ohm. An den Spannungsteilern werden nun vor Beginn der Titration die jeweils erforderlichen Wendepotentiale der Reihe nach eingestellt, und zwar mit Hilfe des Voltmeters V, das 0,01 Volt in den Gren-, zen von -2 Volt bis + 2 Volt abzulesen gestattet. Nach erfolgter Einstellung wird es durch den Schalter 28 vom Elektrodenstromkreis abgeschaltet.
  • Da es vorkommt, daß bei der gleichzeitigen Bestimmung mehrerer lonenarten zuerst positive, dann negative Potentialwerte (oder umgekehrt) dem Elektrodensystem entgegengeschaltet werden müssen, so ist eine Einrichtung notwendig, die während der Titration zu einem vorher einzustellenden Zeitpunkt einen Polwechsel vonlimmt. Diese Funktion hat die Hülse B. Von den zehn möglichen Stellungen der Hülse dienen fünf zum Schließen des Federkontaktes B1 (Öffnen des Federkontaktes B2), fünf weitere zum Schließen des Kontaktes B2 (Öffnen von B1). Durch B1 wird der positive Pol, durch B2 der negative Pol der Batterie mit der Elektrode 3a verhunden.
  • Die Funktion der Hülse C ist ohne weiteres ersichtlich. Die beiden Kontakte C1 und C2 sind durch das halbkreisförmige Segment der Hülse so lange geschlossen, bis es abhebt.
  • Das kann in einer der fünf Stellungen der Schaltwalze erfolgen. Damit ist der Betriebsstromkreis sowohl wie auch der Elektrodenstromkreis unterbrochen. Falls aus irgendeinem Grunde die Hülse C nicht in Funktion tritt, ist es zweckmäßig, zur Sicherung der Bürette gegen Beschädigung an der Spindel des Kolbens eine zweite Kontaktvorrichtung anzubringen, die den Betriebsstromkreis öffnet, wenn der Kolben seine tiefste Stellung erreicht hat (in der Zeichnung ist eine derartige Vorrichtung nicht vorgesehen Die Einstellung der Potentiale geschieht. wie bereits erwähnt, vor Beginn der Titration von Hand; zu diesen Zweck werden zunächst sämtliche Schalter geöffnet und die Vorrichtung an das 220-V-Netz angeschlossen. Die Schaltwalze wird mittels der Stellscheibe 22 in Stellung 1 gebracht. Dann erfolgt die Einregulierung der Hülsen B und C.
  • Nun werden die Schalter 27 und 28 geschlossen und am Spannungsteiler I das erste Wendepotential eingestellt. Sodann wird nach kurzer Betätigung des Schalters 30 (Druckknopfschalter) die Sperrklinke 25 zum Ausklinken gebracht, so daß die Walze in Stellung 11 rückt, und am Spannungsteiler II das zweite Wendepotential eingestellt und so fort, bis das letzte Wendepotential eingestellt ist.
  • Nachdem die Analysenlösung in den Becher I gebracht worden ist und die Bürette 5 durch Hochdrehen des Kolbens mit Meßlösung gefüllt ist, wird am Getriebe 8 der gewünschte Vorschub des Streifens 12 eingestellt, ferner am Regler 10 die Titrationsgeschwindigkeit.
  • Sodann wird durch' kurzes Betätigen des Schreibwerkes 13 eine Strichmarke auf dem Kontrollstreifen erzeugt, die als o-Alarke bei der Auswertung des Titrationsergebnisses dient. Ist schließlich das Kontaktthermometer 4 auf die erforderliche Temperatur einreguliert, wird der Schalter 28 geöffnet, 29 und 3I geschlossen. Der nun beginnende Titrationsvorgang verläuft bis zu seinem Abschluß vollkommen selbsttätig. Die Auswertung des Registrierstreifens erfolgt durch Ausmessen der Abstände der einzelnen Strichmarken untl wird im einzelnen durch das nachstehend beschriebene Beispiel erläutert.
  • 1 )ie hier beschriebene Ausführung ist nur als Beispiel zu betrachten; es sind zahlreiche Abwandlungen einzelner Teile möglich, ohne den Sinn und den Zweck der Vorrichtung zu ändern. So kann beispielsweise die Kolbenbürette durch es eine geeignet konstruierte Hahnbürette ersetzt werden oder die Schaltwalze durch ein System von einzelnen Relais.
  • Ebenso können an Stelle der beschriebenen fünf Spannungsteiler auch mehr oder weniger derartige Einrichtungen vorgesehen werden, für alle in der Praxis vorkommenden Fälle dürfte aber die Möglichkeit eines fünffachen Spannungswechsels durchaus genügen. Schließlich kann das System der fünf Spannungsteiler durch einen einzigen Widerstand mit fünf veränderlichen Abgriffen ersetzt werden.
  • B e i s p i e l Gleichzeitige Bestimmung von Chrom.
  • Eisen und Kupfer durch Titration mittels Chrom-II-Sulfat (vgl. u. a. Zintl u. S c h l o ffer, Z. ang. Ch. 41 [1928] gj6).
  • Die schwefelsaure Lösung enthält das Chroin in 6wertiger. das Eisen in 3wertiger und das Kupfer in zwertiger Oxydationsstufe. Bei der Einwirkung von Chrom-II-ion wird zunächst das Chromat zu Chrom-III-ion reduziert, dann erfolgt die Reduktion-des Eisen-III-ions zu Eisen-II-ion und schließlich die Entladung des Kupfer-II-ions zu Kupfermetall. Sämtliche drei Vorgänge sind durch starke Potentialänderungen in den Äquivalenzpunkten gekennzeichnet. Bei Verwendung eines Elektroden systems. bestehend aus einer Indikatorelektrode aus blankem Platinblech und diner Quecksilber/Mercurosulfat/2-n-Schwefelsäureelektrode als Bezugselektrode betragen die Wendepotentiale für den Äquivalenzpunkt I (CrVI-CrIII):+0.32 V - II (FeIII - Fe11): - 0,23 V III (CuII-Met.):-0,61 V.
  • Die Bestimmung erfolgt mit 1/10 n-Chrom-II-Sulfat, am besten bei 800 C.
  • Vor Beginn der Titration wird zunächst am Getriebe 8 der günstigste Registrierstreifenvorschub eingestellt. In diesem Falle beträgt er 10 cm je I ccm Büretteninhalt. Dann wird das Schreibwerk 13 einmal von Hand betätigt und so auf dem Papierstreifen die Nullmarke erzeugt. Schließlich wird die Bürette durch Hochdrehen des Kolbens mit Chrom-II-Sulfat-Lösung gefüllt und die Volt richtung an die 220-Volt-Leitung angeschlossen. Die Einstellung der Titrationsgeschwindigkeit wird durch den Regler 10 bewirkt, sie beträgt im vorliegenden Falle 15 Minuten.
  • Sämtliche Schalter mit Ausnahme von 2s und 28 sind geöffnet, die Schaltwalze 19 wird mittels der Stellscheibe 22 auf StellungI gerückt (Feder gespannt). I)ic drei für die Titration erforderlichen Wendepotentiale werden nun der Reihe nach an den Spannungsteilern 1 bis III eingestellt. Vorher jedoch ist folgendes zu beachten: Da <las erste Wendepotential positiv, die beiden folgenden aber negativ sind, so muß nach dem crsten Schaltvorgang ein Wechsel der Stromrichtung in dem Batteriestromkreis eintreten, der dem Elektrodensystem entgegengeschaltet ist. Das geschieht durch Einstellung der Stellscheibe 24 auf die Stellung /-Polwechsel I. Da ferner nach Erreichung des dritten Äquivalenzpunktes der Vorgang beendet ist, mug> nach dem dritten Schaltvorgang die Vorrichtung stromlos gemacht werden. .Stellscheibe23 wird also auf die Stellunge Abschalten III gerückt. Es ist darauf zu achten, daß die Einstellungen an den Stellscheiben 23 und 24 nur dann richtig erfolgen; wenn Scheibe 22 auf Stellung 1 steht. Nun wird der Gleitkontakt des Spannungsteilers I so eingestellt, daß das Voltmeter V den Betrag des ersten Wendepotentials, also + 0,32V, anzeigt. Sodann wird die Walze durch kurzes Betätigen des Druckknopfschalters 30 auf Stellung II gerückt und am Gleitkontakt des Spannungsteilers II der Betrag des zweiten Wendepotentials, nämlich -0,23 V, eingestellt. Schließlich wird die Walze auf Stellung III gebracht und Spannungsteiler III auf das dritte Wendepotential von o,6r V eingestellt. Beim Weiterrücken auf Stellung IV zeigt das Voltmeter keine Spannung mehr an, da jetzt die Stromkreise unterbrochen sind.
  • Ist die Einstellung der Potentiale geschehen, wird die Ä\.Talze wieder auf Stellung I zurückgeschaltet und der Schalter 28 geöffnet und 29 geschlossen.
  • Nunmehr wird die zu titrierende Lösung in den Becher I gefüllt, die darin gelöste Luft in bekannter Weise entfernt und die Vorrichtung zusammengestellt. (Sofern die Titration unter inerter Gasatmosphäre erfolgen muß - das ist bei allen luftempfindlichen Reduktionsmitteln der Fall-wird ein langsamer Strom -on Stickstoff oder Kohlendioxyd durch die Lösung geleitet; die dazu erforderlichen Gaszu- und -ableitungsrohre sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung fortgelassen.) Das Kontaktthermometer 4 wird auf 800 C eingestellt und Schalter 3I geschlossen.
  • Damit erhält die Heizplatte 2 und das Rührwerk 18 Strom. Von jetzt ab bedarf die Vorrichtung keiner weiteren Bedienung und Beobachtung.
  • Ist die -eingestellte Temperatur erreicht, wird die Heizung durch das Relais I7 ausgeschaltet, gleichzeitig erhalten der Motor 9. die Lampe des Spiegelgalvanometers 15 und das Relais 14 Strom. Sinkt die Temperatur unter den eingestellten Wert, so wird 2 wieder eingeschaltet, ohne daß die obengenannten Verbrauchsstellen stromlos werden. Älit dem Anlaufen des Motors 9 beginnt das Zufließen der Chrom-II-Sulfat-Lösung aus der Bürette 5 sowie tlas Ablaufen des Kontrollstreifens 12.
  • 1 jan Spiegelgalvanometer 15 zeigt zunächst einen v von Null verschiedenen Strom so lange bis der erste Äquivalenzpunkt erreicht ist. In diesem Augenblick ist das an den Elektroden herrschende Potential gleich und entgegengesetzt dem am Spannungsteiler I eingestellten Wendepotential I, mithin sinkt der vom Galvanometer angezeigte Strom im Äquivalenzpunkt auf den Wert o, d. h. der Lichtzeiger des Instruments erreicht den in der Mitte der Skala befindlichen Nullpunkt und ti ifft auf die dort angebrachte lichtelektrische Zelle T6. Der dadurch ausgelöste Photostrom bringt über das Relais 14 tlas Schreibwerk 13 und den Elektromagneten 20 kurzzeitig züm Ansprechen. Die Sperrklinke 25 gibt die Zahnscheibe D frei, und die Walze 19 wird durch die Kraft der gespannten Feder in die StellungII gerückt. Von diesem Augenbli@k an herrscht im Elektrodenstromkreis wieder ein von Null verschiedener Strom bis zum Äquivalenzpunkt II. Ist dieser erreicht, wiederholen sich die-Vorgänge am Schreibwerk und an der Schaltwalze. Nach Erreichung des Äquivalenzpunkes III rückt die - Walze in Stellung und schaltet den Betriebsstromkreis aus.
  • Auf dem Papierstreifen 12 befinden sich nach Beendigung der Titration vier Strichmarken: außer der ersten, vor Beginn der Titration ron Hand angebrachten Nullmarke die drei Marken, die den Äquivalenzpunkten entsprechen. Der Abstand zwischen der I. und 2. Strichmarke entspricht der Menge Chrom, zwischen der 2. und 3. Strichinarke entspricht der ÄIenge Eisen, zwischen der 3. und 4. Strichmarke entspricht der Menge Kupfer.
  • Ist nun, wie anfangs erwähnt, der Streifen mit einer solchen Geschwindigkeit abgelaufen, daß einer Strecke von 1 cm 0,1 ccm Chrom-II-Sulfat entsprechen. und betragen die Abstände für CrVI ......... 42,5 cm, FeIII ......... 12,1 cm, CuII ......... 185,9 cm, so ergeben sich daraus - eine genaue 1110 n - Chrom - II- Sulfat -Lösung vorausgesetzt - folgende Werte für Cr .......... 7,369 mg, Fe .......... 6,757 mg, Cu .......... 59,089 mg.
  • Außer Reduktions- und Oxydationsmethoden können selbstverständlich auch Neutralisations- und Füllungsmethoden mit gleichem Erfolg mittels der beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden.

Claims (5)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zur selbsttätigen elektrometrischen Titration, vornehmlich mehrerer Ionenarteii in derselben Lösung, nach dem Prinzip des gegengeschalteten Umschlagpotentials, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung jedes der \Vendepotentiale, die für die einzelnen Ionenarten charakteristisch sind, je ein besonderer Stromkreis vorgesehen ist, der während der Titration selbsttätig jeweils in den Elektrodenstromkreis geschaltet wird, sodaß das vorher eingestellte Wendepotential der an den Elektroden herrschenden Spannung entgegengeschaltet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekemizeichnet, daß für die nacheinander erfolgende Einschaltung der verschiedenen Wendepotentiale ein selbsttätiger, z. B. durch Federwirkung betätigter Reihenschalter (A) vorgesehen ist, dessen Schaltbewegung durch die Erreichung des Äquivalenzpunktes bei der Titration jeweils einer Ionenart ausgelöst vird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dalurch gekennzeichnet daß der Reillenschalter (A) mit einem Polwechselschalter (ß) vereinigt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschalter (.1) mit einem Schalter (C) vereinigt ist, der nach beendeter Titration der letzten Ionenart selbsttätig den An triebsstromkreis ausschaltet.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die bei Erreichung des Äquivalenzpunktes erfolgende Auslösung der Schaltbewegung des Reihenschalters (H) ein Spiegelgalvanometer (I5) mit einem Relais (I4) vorgesehen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2666691A (en) * 1948-10-13 1954-01-19 Dow Chemical Co Recording titration apparatus
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