DE701788C - Metallelektrode zur PH-Messung - Google Patents

Description

• Metallelektrode zur pH-Messung Bei Venvendung von Wasserstoff- oder Chinhydronelektroden zu elektrometrischen pll-Messungen macht sich eine Sättigung der Elektrode bzw. deren Umgebung mit Wasserstoff bzw. Chinhydron notwendig. In vielen Fällen, z.B. bei der pH-Messung des Blutes in der Vene, von Geweben, Organen und vielen anderen biologischen Systemen, ist diese Sättigung der Elektrodenumgebung mit Wasserstoff bzw. mit Chinhydron nicht durchführbar.
• Man hat deshalb nach Elektroden gesucht, die einer solchen Sättigung ihrer Umgebung nicht bedürfen. Von verschiedenen Seiten ist als derartige Elektrode z. B. die Antimonelektrode vorgeschlagen worden. Indessen hat die Praxis gezeigt, daß diese Elektroden keine Gewähr für absolut zuverlässige pH-Werte ergeben. Jedenfalls sind die Meinungen über den Wert der Antimonelektroden bis heute geteilt.
• Von anderer Seite sind Elektroden vorgeschlagen worden, bei denen auf Platin geschmolzenes Silberjodid durch Eintauchen aufgebracht ist.
• Schließlich hat man bei Venvendung von Antimonelektroden in die zu messende Lösung festes Antimontrioxyd gegeben, oder man hat die kleinen Mengen, von Osyd, die sich an der Oberfläche der Antimonelektroden z. B. schon beim Liegen an der Luft bilden, für ausreichend angesehen, um zuverlässige pK-Werte zu erhalten.
• Es wurde nun gefunden, daß die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Metalle wesentlich dadurch zu beeinflussen sind, daß man in das Kristallgitter des Metalls Verbindungen der Aletalle mit Metalloiden, z. B. Oxyde) Halogenide, Oxyhalogenide, Sulfide usw., einbaut. Die Versuche wurden auch auf Metalldektroden ausgedehnt.
• Die Metallelektroden gemäß vorliegender Erfindung stellen das Ergebnis dieser Versuche dar und ergeben bei schneller Einstellmöglichkeit eine eindeutige Abhängigkeit des Potentiahvertes von der Vasserstoffionenkonzentratioll auch in den Fällen, wo die bisherigen Metallelektroden versagt haben. Es wurde gefunden, daß für die Elektroden nach vorliegender Erfindung besonders die Metalle geeignet sind, deren Oxyde einen amphotcren Charakter besitzen.
• Von den bekannten Elektroden unterscheiden sich die Elektroden nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen darin. daß die wirksame Oberfläche derselben aus einem Kristallgitter bestellt, in welches Verbindungen des Elcktrodenmetalls mit Metalloiden, z. B. Oxyde, Halogenide, Oxyhalogenide, Sulfide usw., eingebaut sind. Weder bei der oben als bekannt erwähnten, in geschmolzcnes Silberjodid getauchten Platinelektrode noch bei der mit einem Oxydbelag versehenen Antimonelektrodc kann von dem Einbau eines Metalloids in das Kristallgitter des Metalls die Redc sein. Im erstcren Falle handelt es sich lediglich um den Ersatz der Platinelektrode durch eine Silberjodidelektrode, im zweiten Falle lediglich um eine Oberfiächenoxydation von der Art, wie sie bei Metallen nach einiger Zeit von selbst eintritt.
• Die Elektroden können aus massivem Metall oder auch als Überzugselektroden hergestellt sein, wobei im letzteren Fall das Grundmetall aus den üblichen Metallen besteht, das z. B. für die nadelförmigen Elektroden bekannter Konstruktion venvendet wird. Die Überzugselektroden können den Überzug entweder durch Eintauchen in geschmolzenes Metall oder auf galvanischem Wege erhalten.
• Im letzteren Falle hat man es durch die Wahl des Elektrolyten und der Stromverhältnisse in der Hand, einen Überzug mit eingebautem Oxyd usw. direkt herzustellen.
• Ist der Metallüberzug durch Schmelzfluß aufgebracht oder ist die Elektrode aus massivem Metall, so kann z. B. durch entsprechende Behandlung in einem inerten Gas bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sauerstoff oder dessen Verbindungen die Umwandlung bewirkt werden.
• Die Behandlung auf galvanischem Wege erfolgt z. 3. in der Weise, daß man das WIetall elektrolytisch in einem hierfür geeigneten Elektrolyten entweder mit oder ohne vorangehende Behandlung mit Wasserstoff abscheidet.
• In vielen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Elektrode vor ihrer Venvendung zur Messung in alkalischen wäßrigen Lösungen zu behandeln, und zwar kocht man in diesem Fallc die Nadel 5 Minuten lang in destilliertem Wasser, den' etwa 3 Co Soda zugesetzt sind. Danach wird die Nadel in dstilliertem Wasser ausgekocht und dann getrocknet. Die vorstehende Behandlung ist besonders bei längerer Trockenlagerung der Elektrode notwendig. um die ursprüngliche Oberflächenstruktur durch Quellungs- und Desorptionsvorgänge rviederherzustellen.
• Verwendet man nadelförmigc Elektroden zur Bcstimmung des p11-'Vertes im Blut, z. 3. in der Vene, so empfiehlt es sich. denjenigen Teil der Nadelelektrode. der bei der Messung innerhalb der Gewebe liegt. zu isolieren, um eine Verschicbung des p11.'vertes durch den niedrigeren pl-Wert des Gewebes nach der sauren Seite zu vermeiden.
• Als Beispiel ist im folgenden die Herstellung einer Elektrode aus Antimon gemäß der Erfindung angegeben.
• Die Antimonelektrode wird nach vorheriger sorgfältiger Säuberung und Entfettung in ein Bad gehängt. das aus 250 ccm Aceton, 200 ccm AIethanol. v;o g Antimontrichlorid, kristallisiert. besteht und bei einer Strom. dichte von 3o Amp. qm bei 4,5 Volt unter Verwendung einer Anode aus reinem Antimon elektrolysiert.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Metallelektrode zur p-Messung, dadurch gekennzeichnet. daß die wirksame Oberfläche derselben aus einem Kristallgitter besteht. in welches Verbindungen des Elektrodenmetalls mit Metalloiden, z. 3. Oxyde. Halogenide, Oxyhalogenide, Sulfide usw., eingebaut sind.
2. 2. Nadelelektrode nach Anspruch 1 zur pH-Messung im Blut, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Elektrode, der bei der Messung innerhalb des Gewebes liegt, isoliert ist, derart, daß eine Beeinflussung des zu messenden pll-Wertes durch den niedrigeren p11-'Vert des Gesiebes vermieden wird.
3. 3. Verfahren zur p11-Messung mit einer Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, da. durch gekennzeichnet, daß die Elektrode vor der Messung einer Behandlung in schwachen alk,lischen Lösungen unterworfen wird.