DE2730143C3 - Elektrode zur Sauerstoffmessung - Google Patents

Elektrode zur Sauerstoffmessung

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DE2730143C3
DE2730143C3 DE2730143A DE2730143A DE2730143C3 DE 2730143 C3 DE2730143 C3 DE 2730143C3 DE 2730143 A DE2730143 A DE 2730143A DE 2730143 A DE2730143 A DE 2730143A DE 2730143 C3 DE2730143 C3 DE 2730143C3
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Jens Hoeper
Manfred Prof. Dr.Med. Kessler
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KESSLER, MANFRED, PROF. DR., 8520 ERLANGEN, DE
Original Assignee
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
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    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung von Sauerstoffkonzentralionen, bestehend aus einer Referenzelektrode einer Reduktionseieklrode aus Edelmetall für den Sauerstoff und einer für den Sauerstoff durchlässigen, für Wasser undurchlässigen, die Anordnung gegen den Außenraum abschließenden Abschlußmembran und einer weiteren unmittelbar an der Reduktionselektrode zwischen dieser und der Abschlußmembran angeordneten Membran, wobei zwischen Reduktionselektrode und Abschlußmembraii ein Elektrolyt vorhanden ist.
Die bekannten Anordnungen weisen zwei wesentliche Nachteile auf.
Einmal kann auch bei Wahl hochgereinigter Edelme talle für die Elektroden ein Transport von Fremdstoffen auf die Elektroden nicht verhindert werden, so daß die Elektroden Drifterscheinungen zeigen, die eine unbeschränkte Betriebsdauer verhindern. Zum anderen ist der Sauerstoffverbrauch durch die Messung selbst bisher derart hoch, daß es grundsätzlich zu Störungen des Diffusionsfeldes in den meist gemessenen organischen Geweben kommt. Um dieses zu verhindern, ist versucht worden, den Diffusionswiderstand zu erhöhen. Dazu wurde, wie in der US-PS 39 85 633 vorgeschlagen, eine zusätzliche Membran zwischen der Abschlußmembran und der Reduktionselektrode angeordnet. Durch die Erhöhung des Diffusionswiderstandes erhöht sich jedoch die Meßzeit beträchtlich. Es kann also die wahre
Sauerstoffkonzentration nicht oder nur mit sehr langen Meßzeiten gewonnen werden. .
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen bzw. verringern. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die weitere Membran ionenselektive Kationenligangen enthält und wasserstoffionendurchlässig ist, und daß der Elektrolyt Ligandenkationen enthält.
In dieser Anordnung kommt durch die Selektionswirkung der Ligandenmembran nur der Reaktionsstoff und nicht auch Stoffe aus dem Elektrolyten oder der Gegenelektrode mit der Reduktionselektrode in Berührung, so daß physikalische und chemische Änderungen an der Reduktionselektrode ausbleiben und die Langzeitkonstanz bedeutend vergrößert ist. Auch wird der Teilchenstrom des Sauerstoffs drastisch verringert, so daß die Störung des Konzentrationsfeldes des Sauerstoffs durch die Messung sehr gering wird.
Um diesen Vorteil zu nutzen, weist der Eingangswiderstand des das Signal messenden Verstärkers einen Wert von etwa 10'2 Ω auf.
Besonders günstige Verhältnisse liegen vor, wenn der Ligand Na-selektiv ist.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß dann ein leicht anzeigbares und der Sauerstoffkonzentration gut proportionales Signal entsteht.
Als Liganci dient dabei vorteilhaft 3,6-Diooxaoctandisäure-bis-diphenylamin.
Es isi weiterhin vorteilhaft, wenn der Elektrolyt aus 10 mM NaCI und 0.1 n-HCl besteht.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Referenzelektrode mit einer, einen von dem Kationenliganden der Ligandenmembran verschiedenen Liganden enthaltenden Referenzligandenmembran bedeckt. Dadurch wird ein physikalischer oder chemischer Angriff auch auf die Referenzeleklrode verhindert.
Mit der Anordnung nach der Erfindung kann auch amperometrisch, also mit einem Meßwidersland von etwa 106Ω, der einen stationären Teilchenstrom im Meßsystem erzeugt, in bekannter Weise gemessen werden. In dieser Anwendung besteht dann noch immer der Vorteil, daß die Elektroden physikalisch und chemisch geschützt sind.
Eine Anordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schemalisch dargestellt.
Eine Polarisationsspannungsquelle 1 wird an eine Reduktionselektrode 2 beispielsweise aus Platin und eine vorzugsweise ringförmig um die Reduktionselektrodc 2 liegende Referen/eleklrode 3 angelegt. Vorder Reduktionselektrode 2 ist eine einen ionenselektiven Kationenliganden enthaltende und wasserstoffionensowie rauerstoffdurchlässige Membran 20 aus PVC, vor der Referenzelektrode 3 ist eine, einen von der Ligandenmembran verschiedenen Liganden enthaltende Referenzligandenmembran 30 angeordnet. Die Referenzligandenmembran kann auch entfallen. Der Ligand der Ligandenmembran 20 ist vorzugsweise 3,6-Diooxaoctandisäure-bis-diphenylamin. E:in Klektrolyt 5 bedeckt die gesamte Anordnung, die durch eine Abschlußmembran 6 gegen den Außenraum abgeschlossen ist. Der Elektrolyt 5 besteht aus 10 mM NaCl und 0,1 n-HCI, wenn keine Referenzligandenmembran 30 vorgesehen ist. Ist eine Referenzligandenmembran 30 vorgesehen, muß der Elektrolyt zusätzlich noch das lon dieses Liganden enthalten.
Liegt nun im Außenraum eine bestimmte Konzentration von Sauerstoff 7 vor, dann diffundiert dieser durch
die Polytetrafluoräthylenmembran 6 und weiterhin zusammen mit den Wasserstoffionen aus dem Elektrolyten 5 in die Ligandenmembran 20. Dort entsteht nach Reduktion des Sauerstoffs zusammen mit den Wasserstoffionen Wasser nach der Gleichung
O2 + 4e-* 2O-- +4H + =2 H2O
Die durch diesen Vorgang entstehende Potentialänderung der Elektrode 2—20 in der Potentiaikette aus den Elektroden 2—20, 3—30, dem Elektrolyten 5 und der Polarisatiomsspannungsquelle 1 wird durch einen Meßverstärker 4 mit Anzeige gemessen. Der Meßverstärker 4 hat einen Eingangswiderstand von etwa ΙΟ12 Ω.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Anordnung zum Messen von Sauerstoffkonzentrationen, bestehend aus einer Referenzelektrode, einer Reduktionselektrode aus Edelmetall für den Sauerstoff und einer für den Sauerstoff durchlässigen, für Wasser undurchlässigen, die Anordnung gegen den Außenraum abschließenden Abschlußmembran und einer weiteren unmittelbar an der Reduktionselektrode zwischen dieser und der Abschlußmembran angeordneten Membran, wobei zwischen Reduktionselektrode und Abschiußmembran ein Elektrolyt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Membran (20) ionenselektive Kationenliganden enthält und wasserstoffionendurchlässig ist, und daß der Elektrolyt (5) Ligandenkationen enthält.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Signal der Anordnung messender Verstärker (4) einen Eingangswiderstand von etwa 10I2Qhat.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ligand Na-selektiv ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ligand 3,6-Diooxaoctandisäure-bis-diphenylamin ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt (5) aus 10 mM NaCl und 0,1 n-HClbestelu.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzelektrode (3) mit einer, einen von dem Kationenliganden der Ligandenmembran verschiedenen Liganden enthaltenden Referenzligandenmembran (30) bedeckt ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ligandenmembranen (20, 30) aus PVC bestehen.
DE2730143A 1977-07-04 1977-07-04 Elektrode zur Sauerstoffmessung Expired DE2730143C3 (de)

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CH721178A CH629305A5 (de) 1977-07-04 1978-07-03 Einrichtung zur messung von sauerstoffkonzentrationen.
GB7828668A GB2000595B (en) 1977-07-04 1978-07-03 Arrangement for measuring oxygen concentrates
DK300678A DK150997C (da) 1977-07-04 1978-07-03 Elektrodeaggregat til maaling af oxygenkoncentration med beskyttelsesmembran for reduktionselektroden
AT0484378A AT381594B (de) 1977-07-04 1978-07-04 Anordnung zur messung von sauerstoffkonzentrationen
JP8139278A JPS5440693A (en) 1977-07-04 1978-07-04 Electrode for measuring oxygen
US06/357,563 USRE31299E (en) 1977-07-04 1982-03-12 Ion-selective electrode device for polarographic measurement of oxygen

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5752918A (en) * 1980-09-09 1982-03-29 Toyota Motor Corp Constant-speed running device
DE3120559A1 (de) * 1981-05-23 1982-12-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Reaktionsschneller servoantrieb
JPS5896142A (ja) * 1981-12-01 1983-06-08 Nippon Denso Co Ltd 自動車用オ−トドライブ走行装置
DE3332745A1 (de) * 1983-09-10 1985-03-28 Jens 8520 Erlangen Höper Anordnung zum messen der konzentration eines stoffes
EP0205399B1 (de) * 1985-06-10 1993-10-06 ORBISPHERE CORPORATION Wilmington Succursale de Collonge-Bellerive Amperometrische Zelle und Verwendungsverfahren
DE3537919A1 (de) * 1985-10-24 1987-04-30 Kessler Manfred Anordnung zur stabilisierung einer gas-bezugselektrode

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH589096A5 (de) * 1972-04-24 1977-06-30 Moeller W Glasblaeserei
US3985633A (en) * 1972-11-11 1976-10-12 Eschweiler & Co. Device for the polarographic measurement of oxygen pressure
CH585907A5 (de) * 1973-08-06 1977-03-15 Hoffmann La Roche
US3857777A (en) * 1973-08-10 1974-12-31 Environmental Protection Agenc Ion exchange membrane for measuring orthophosphate
GB1506048A (en) * 1974-06-28 1978-04-05 Siemens Ag Electrode assembly for polarographic investigation

Also Published As

Publication number Publication date
USRE31299E (en) 1983-07-05
JPS6129458B2 (de) 1986-07-07
JPS5440693A (en) 1979-03-30
FR2396972B1 (de) 1983-11-18
GB2000595B (en) 1982-01-13
CH629305A5 (de) 1982-04-15
AT381594B (de) 1986-11-10
ATA484378A (de) 1986-03-15
FR2396972A1 (fr) 1979-02-02
DE2730143A1 (de) 1979-01-18
DK150997C (da) 1988-02-15
DK300678A (da) 1979-01-05
DK150997B (da) 1987-10-05
DE2730143B2 (de) 1979-10-04
GB2000595A (en) 1979-01-10

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