DE9215941U1

DE9215941U1 - Elektrochemische Meßzelle

Info

Publication number: DE9215941U1
Application number: DE9215941U
Authority: DE
Original assignee: IBENDORF KLAUS O-1110 BERLIN DE
Current assignee: IBENDORF KLAUS O-1110 BERLIN DE
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2002-11-18

Description

Elektrochemische Meßzelie

Die Erfindung betrifft eine Meßzelle für analytische elektrochemische Untersuchungen metallischer und metalloider Festkörper zur Bestimmung stofflicher und technisch-technologischer Kenngrößen. Die Meßzelle ist beispielsweise in Forschungseinrichtuncjen, insbesondere Werkstofflaboratorien, des weiteren zur Qualitätskontrolle von Produkten der metallverarbeitenden Industrie sowie zur Überwachung korrosiv beanspruchter überflächen anwendbar.

Jn der Patentschritt DD 218 185 ist eine elektrochemische Durchflußmeßzelle beschrieben, deren Bezugselektrode über eine Kapillare mit der Probe an der Meßstelle in Verbindung

Ib steht. Die Kontaktstelle des Elektrolyten ist mit der als Arbeitselektrode wirkenden Probe an der Meßstelle über einen relativ breiten Spalt, der an der Probe eng anliegen muß, verbunden, an dem der Elektrolyt mit gleichmäßiger Geschwind!gkeit vorbeiströmt.

Derartige Meßeinrichtungen sind kompliziert im Aufbau, stellen bestimmte Anforderungen an die Geometrie der Probe und benötigen zusätzliche Maßnahmen zur Verhinderung des Auslaufens der Zelle.

Aus der Patentschrift DD 263 829 ist bereits eine elektrochemische Meßzelle bekannt, die mit einer relativ geringen Elektrolytmenge in schneller und unkomplizierter Weise metallische und metalloide Festkörper unabhängig von ihrer Gestalt und Größe charakterisiert. Die Lösung der Aufgabe erfolgt in der genannten Patentschrift dadurch, daß die Berührungsstelle der Meßzelle mit der Probe, an der der Stoff- und Ladungsträgeraustausch stattfindet, durch eine permeable sensitive Wandung auslaufsicher verschlossen ist. Da diese Wandung aus einem inerten porösen Stoff besteht,

3b sind bei einem vertretbaren technologischen Aufwand für die Herstellung derartiger Wandungen Toleranzen in der Porengröße nicht: zu vermeiden und somit vergleichbare und reproduzierbare Messungen unmöglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, bekannte elektrochemische Meßzellen zur Charakterisierung metallischer und metalloider Festkörper unabhängig von ihrer Gestalt und Größe so zu verbessern, daß vergleichbare und reproduzierbare Messungen jederzeit möglich sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches gelöst, indem eine stabförmig gestaltete Meßzelle aus einem elektrisch nicht leitfähigen, chemisch resistenten Werkstoff zur Aufnahme eines kleinen Volumens wäßriger Elektrolytlösung ohne Gasspüleinrichtung verwendet wird, wobei der als Rohr ausgebildete elektrolytgefüllte Zellenkörper nur die konzentrisch angeordnete Bezugselektrode und die Gegenelektrode eines 3-Elektrodensystems enthält. Die als Arbeitselektrode geschaltete Untersuchungsprobe hingegen befindet sich außerhalb der Zelle. Der Stoff- und Ladungsträgeraustausch erfolgt über eine Kapillaröffnung, die bei Berührung mit dem Probenkörper deren Oberfläche mit dem Elektrolyten benetzt, aber beim Absetzen der Meßzelle ein Auslaufen verhindert. Außerdem ist dadurch die Meßfläche genügend klein, um auch an relativ unebenen Probenoberflächen Untersuchungen durchführen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgendem anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße elektrochemische Meßzelle. Ein rohrförmig ausgebildeter elektrolytgefüllter Glaszellenkörper 1 trägt die Bezugselektrode 2, deren Stromschlüssel 3 durch den Glaszellenkörper 1 bis unmittelbar in die pipettenartig zu einer Kapillare 4 verjüngten Meßzellenspitze 5, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, hineinragt. Die Platin-Gegenelektrode 6 ist ringförmig um den Stromschlüssel 3 angeordnet. Der rohrförmige Glaszellenkörper 1 ist an seinem oberen Ende flüssigkeitsdicht mit der Bezugselektrode 2 verbunden und trägt an seinem unteren zur Meßprobe 7 hinweisenden Ende die Meßzellenspitze 5. Diese ist mittels einer flüssigkeitsdichten Verbindung,

z.B. einem Aufsteckkonus, auswechselbar mit dem Glaszellenkörper 1 verbunden. Die Größe der Kapillaröffnung 4 ist so bemessen, daß die Kapillarkräfte ein Auslaufen des Elektrolyten verhindern, aber beim Aufsetzen der Meßzelle mit der Meßzellenspitze 5 auf die Meßprobe 7 eine Benetzung der Meßprobe 7 zum Zweck des Stoff- und Ladungsträgeraustausches erfolgt. Der Zellenkörper ist mit einem Nachfüll stutzen 8 ausgestattet, der einen Pumpgummi-Verschluß 9 trägt.

Claims

Schutzanspruch Elektrochemische Meßzelle zur Untersuchung metallischer und metalloider Festkörper bestehend aus, Ob

1. einem nichtleitfähigen, stabförmigen Körper (1) zur Aufnahme eines wäßrigen Elektrolyten (8), der eine Berührungsfläche mit der Probe (7) besitzt, über die der Stoff- und Ladungsträgeraustausch erfolgt,

2. einem 3-Elektrodensystem ohne Gasspüleinrichtung, wobei die Meßzelle die Bezugselektrode (2) und die Gegenelektrode (6) enthält, während sich die als Untersuchungselektrode geschaltete Arbeitselektrode

(7) außerhalb der Meßzelle befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

3. die Berührungsfläche mit der Probe (7) , über die der Stoff- und Ladungsträgeraustausch erfolgt, eine Kapillaröffnung (4) ist,

3.1 der Träger der Kapillaröffnung (4) als eine auswechselbare Meßzellenspitze (5) ausgeführt ist,

3.2 die Verbindung der Meßzelienspitze (5) mit dem Meßzellenkörper (1) flüssigkeitsdicht ausgeführt ist,

4. an dem Meßzellenkörper (1) ein Nachfüllstutzen (8) mit einem Pumpgummi-Verschluß (9) angebracht ist.