CS202651B1 - Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method - Google Patents
Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method Download PDFInfo
- Publication number
- CS202651B1 CS202651B1 CS758877A CS758877A CS202651B1 CS 202651 B1 CS202651 B1 CS 202651B1 CS 758877 A CS758877 A CS 758877A CS 758877 A CS758877 A CS 758877A CS 202651 B1 CS202651 B1 CS 202651B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- electrode
- measured
- gas phase
- measuring
- contact
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 title description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 claims description 4
- 238000003969 polarography Methods 0.000 claims description 3
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N Tetraxetan Chemical compound OC(=O)CN1CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC1 WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000002477 conductometry Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011545 laboratory measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/38—Cleaning of electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu a zařízení na automatické očišťování a regeneraci povrchu pracovních elektrod při krátkodobých elektrochemických měřeních na principu potenciometrie, polarografie, voitamti^ie, c^^^Lo^eer^ie, kon<№:tomeerie a metod od nich odvozených, jako například při anodické rozpouštěcí voltarneerri. Zařízení může sloužit jako doplněk stávajících polarografů a jiných tlektrochemických aparátů. Vyyálezu lze využít k oči^iťoi^*vání povrchu elektrod nejen při běžných laboratorních měřeních, ale i při dlouhodobém měření v průmyslových roztocích, vodách a při sledování čistoty životního prostředí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for the automatic purification and regeneration of working electrode surfaces for short-term electrochemical measurements based on potentiometry, polarography, voitametry, cadmium, cone tomeerie and methods derived therefrom for example in anodic dissolving voltarneerri. The device can serve as a complement to existing polarographs and other tectrochemical devices. The invention can be used to clean the electrode surface not only in conventional laboratory measurements, but also in long-term measurements in industrial solutions, waters and environmental cleanliness.
Při elektoochemických mmřeních v roztocích do^J^i^j^rí dříve nebo později k poklesu aktivity elektrod. Tento jev, pro který je také někdy používáno názvu pasivace nebo otravování elektrod, snižuje přesnost mmřeeí. V důsledku poklesu aktivity elektrod doi^]^4^j^:í ke změně měřené veličiny, i při stálé konccnnracx měřené látky v roztoku. V některých případech je pasivace elektrod tak rychlá, že znemožňuje provádění tlektrohhθmického měření .Earlier or later electrode activity decreases in electrochemical measurements in solutions to ^ J i. This phenomenon, for which the name of passivation or electrode poisoning is also sometimes used, reduces the accuracy of the gauge. As a result of the decrease in the activity of the electrodes, the measured quantity changes, even with a constant concentration of the measured substance in solution. In some cases, the passivation of the electrodes is so rapid that it makes it impossible to perform tlectrohmic measurements.
K odstranění pasivace elektrod bylo navrženo několik desítek metod. Elektrody se mechanicky očišťují stěrkami, obrušují brusnými kotouči, rotují v suspenzi brusného' prášku, polarizují se anodickými i katodickými proudovými nebo napěťovými' pulsy na definovaný potenciál nebblna potenciál vylučování vodíku nebo kyslíku, oči^ují se chemickými čin^tySeveral dozen methods have been proposed to eliminate electrode passivation. The electrodes are mechanically cleanse gravel, abrade the grinding wheels rotate in abrasive slurry 'powder polarize the anodic and cathodic current or voltage "pulses at a defined potential nebblna hydrogen evolution potential no b of ky Schlick, eyes ^ TO, THE-act with the chemical
202 651202 651
2 β^Ι a mnoha dalěími způsoby. Jednou z nejstarěích metod je očišlování elektrod tím, že se zahřejí na teplotu několika stovek stupňů, nejčastěji do červeného žáru, v plynovém hořáku, nebo například v elektrické peci. Je známa i manuální metoda, při níž se elektroda vyjme z roztoku a vyhřeje se na vySSí teplotu průehodem elektrického proudu· Nevýhodou termických metod očíslování je, že měrné elektrody po zahřátí vykazují proměnlivý zbytkový proud, jehož fluktuace jsou v rozmezí několika desítek, někdy i stovek procent. Fluktuace zbytkového proudu znemožňují přesné měření.2 β ^ Ι and many other ways. One of the oldest methods is to clean the electrodes by heating them to a few hundred degrees, most often in red heat, in a gas burner, or, for example, in an electric furnace. A manual method is also known in which the electrode is removed from the solution and heated to a higher temperature by electric current passage. The disadvantage of thermal numbering methods is that the electrodes, when heated, exhibit variable residual current with fluctuations of several tens, sometimes hundreds percent. Residual current fluctuations prevent accurate measurements.
Výzkumem těchto jevů byl nalezen způsob a zařízení, jak zvýěit přesnost a reprodukovatelnost měření nejen při krátkodobých a opakovaných měřeních v laboratorních podmínkách, ale i při automatickém měření při dlouhodobém automatickém měření prováděném po dobu několika dnů až týdnů.The research of these phenomena has found a way and apparatus to increase the accuracy and reproducibility of measurements not only in short and repeated measurements in laboratory conditions, but also in automatic measurements in long-term automatic measurements performed over several days to weeks.
Způsob automatické regenerace povrchu elektrod při měřeních na principu potenciometrie, voltametrie, polarografie, eoulometrie, konduktometrie a metod od nich odvozených, který je předmětem tohoto vynálezu, spočívá v tom, že se regenerace povrchu měrných elektrod provádí automaticky nejméně ve třech po sobě následujících krocích, přičemž v prvním kroku se přeruěí styk měrné elektrody s měřeným médiem a měrná elektroda se uvede ve styk 8 plynnou fází oxidačního, redukčního nebo inertního charakteru, v druhém regeneračním kroku se jedna nebo více měrných elektrod vyhřeje na teplotu 500 až 1 000 °C po dobu 1 až 10 sekund, v třetím kroku se měrná elektroda uvede automaticky zpět do styku s měřeným médiem к provedení elektrochemického měření.The method of automatic electrode surface regeneration for potentiometry, voltammetry, polarography, eoulometry, conductometry and methods derived therefrom, which is the object of the present invention, consists in that the surface electrode surface regeneration is performed automatically in at least three consecutive steps, wherein in the first step the contact of the measuring electrode with the measured medium is interrupted and the measuring electrode is brought into contact with 8 by the gas phase of oxidation, reduction or inert nature, in the second regeneration step one or more measuring electrodes are heated to 500 to 1000 ° C for 1 to 10 seconds, in the third step the measuring electrode is automatically brought back into contact with the measured medium to perform electrochemical measurement.
Zařízení к provádění tohoto způsobu, sestávající z měrné cely, opatřené přívodem a odvodem měřeného média, přívodem a odvodem plynné fáze, pomocnou elektrodou, míchadlem a zařízením pro elektrochemická měření, spočívá podle vynálezu v tom, že je opatřeno programovým zařízením a zdrojem regeneračního proudu, spojeným přes přepínač s měrnou elektrodou s přívody a zařízením к samočinnému uvádění měrné elektrody do styku 8 plynnou fází.The apparatus for carrying out this method, consisting of a measuring cell having an inlet and outlet of the medium to be measured, an inlet and outlet of the gas phase, an auxiliary electrode, a stirrer and an electrochemical measurement device, according to the invention, is provided with software and regenerative current source. connected via a switch with a measuring electrode to the leads and a device for automatically contacting the measuring electrode 8 with the gas phase.
Na přiloženém výkresu je na obr. 1 znázorněno schéma zařízení podle vynálezu.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows a diagram of a device according to the invention.
Zařízení podle výkresu sestává z měrné cely £, opatřené přívodem a odvodem 6 měřeného média Ц, přívodem a odvodem X plynné fáze 12. pomocnou elektrodou X a míchadlem 13 a jeho podstatné části tvoří programové zařízení 10. zdroj regeneračního proudu 1, přepínač 2, měrná elektroda 8 s přívody pro připojení ke zdroji regeneračního proudu 1 a zařízení £ к samočinnému uvádění měrné elektrody 8 do styku plynnou fází, přičemž programové zařízení 10 ovládá přepínač 2, připojující měrnou elektrodou 8 ke zdroji regeneračního proudu 1, a které dále ovládá zařízení £ к samočinnému uvádění zmíněné elektrody do styku s plynnou fází.The device according to the drawing consists of a measuring cell 6, equipped with an inlet and outlet 6 of the measured medium Ц, an inlet and outlet X of the gas phase 12 with an auxiliary electrode X and a stirrer 13. an electrode 8 with connections for connecting to the regenerating current source 1 and a device 8 for automatically contacting the specific electrode 8 with the gas phase, the program device 10 controlling the switch 2 connecting the measuring electrode 8 to the regenerating current source 1 and further controlling the device 8 automatically contacting said electrode with the gas phase.
Způsob podle vynálezu má oproti známým metodám několik výhod. Je to předně velmi dobrá reprodukovatelnost a stabilita měření, která i při měření prováděném dlouhodobě po dobu několika dnů až týdnů kolísá pouze v rozmezí několika procent. Je to dosaženo tím, žeThe process according to the invention has several advantages over the known methods. First of all, it is a very good reproducibility and stability of measurements, which, even when measured over a long period of time from several days to weeks, fluctuates by only a few percent. This is achieved by:
202 651 vyhřátím měrné elektrody na definovanou teplotu a dobu v plynné fázi o definovaném složení dochází k definované úpravě povrchu elektrody. Při zahřátí měrné elektrody dojde nejen k tepelnému rozkladu, disociaci, spálení nebo odpaření na elektrodě usazených, adsorbovaných nebo elektrochemickou reakcí vyloučených látek, ale i k definované a reproducooattlné úpravě povrchu měrné elektrody chemickou reakcí mezi materiálem elektrody a plynnou fází. Složení plynné fáze se řídí druhem látek vyloučených na elektrodě a Lmtěriálem elektrody a plynná fáze může mít · chemicky oxidační·charakter, například při použžtí vzduchu, kyslíku, kysličníku dusičitého a jiných plynných nebo těkavých látek, redukční charakter při pouužtí vodíku, kysličníku uhelnatého, metanu, svítiplynu, par benzenu a jiných organických látek, propan-butanu a dalších látek, nebo být chemicky neutrální, jako například při pouuití dusíku, kysličníku uhličitého, argonu a dalších látek. Plynná fáze nad.roztokem může rovněž obsahovat páry chemických činidel, jako jsou například chlorovodík, chlor, hydrazin, páry kyseliny dusičné, nitrotenzen e látky. Dalším důvodem dobré reprrdžcoovtrenorti měření je při pouužtí způsobů a zařízení podle vynálezu to, že se měření provádí na obnoveném a dokonale očištěném povrchu metodou a způsobem podle vynálezu, jehož složení zcela nezávisí nebo je jen málo ovlivněno historií elektrody. Metoda a způsob podle vynálezu se proto osvědčily při regeneraci povrchu elektrod pro potenciometrii, voltaroerii, ^υΙπι^Γϋ, kondiutometrii a dále i při metodách od těchto základních principů odvozených, jako například při anodické rozpo^těcí voltame^:.!, měření kapacity elektrod a“podobně.202 651 heating the measuring electrode to a defined temperature and time in the gas phase of a defined composition results in a defined surface treatment of the electrode. When the specific electrode is heated, not only thermal decomposition, dissociation, burning or evaporation of the deposited, adsorbed or electrochemical reaction of the precipitated substances occurs, but also a defined and reproducible treatment of the specific electrode surface by chemical reaction between the electrode material and the gas phase. The composition of the gaseous phase is governed by the type of matter excreted on the electrode and the electrode material, and the gaseous phase may have a · chemically oxidizing character, for example using air, oxygen, nitrogen dioxide and other gaseous or volatile substances, reducing character using hydrogen, carbon monoxide, methane , coal gas, vapors of benzene and other organic substances, propane-butane and other substances, or be chemically neutral, such as using nitrogen, carbon dioxide, argon and other substances. The supernatant gas phase may also contain chemical reagent vapors such as hydrogen chloride, chlorine, hydrazine, nitric acid vapors, nitrotenzenes and the like. A further reason for good retort measurement is that, using the methods and apparatus of the present invention, the measurement is performed on a restored and thoroughly cleaned surface by the method and method of the present invention, the composition of which is completely independent or little affected by the electrode history. The method and method according to the invention have therefore proved to be useful in the regeneration of electrode surfaces for potentiometry, voltarism, conduction, and also in methods derived from these basic principles, such as anodic voltammetry, measurement of electrode capacity. etc.
V druhém kroku metody podle vynálezu dochází k vyhřátí elektrody na definovanou teplotu. Toho lze nejvýhodnněji dosáhnout tím, že elektrodou prochází proud z pomocného zdroje o definované intenzitě·po definovanou dobu. Proud z pomocného zdroje může procházet přímo mmteriálem elektrody. K tomuto účelu jsou potom například vhodné elektrody se dvěma přívody, zhotovené například z platinového drátu ve tvaru písmene U. Lze porážt i jiných geomeerických tvarů elektrod. Jako elektroda může například sloužit drát nebo pásek, například z platiny, procházzeící osou nádobky zhotovené ve tvaru válce, opatřený ne obou koncích elektrcckafai přívody. Elektrodu lze vyhřívat na definovanou teplotu rovněž nepřímo tím, že proud prochází topným tělesem, které je od elektrody elektricky izolováno, a které předává elektrodě teplo sáláním nebo vedením. Elektroda může být opatřena teploměrem, například termistorem, který řídí proces vyhřívání elektrody. K vyhřívání elektrody regeneračním proudem dochází v druhém kroku, kdy je elektroda ve styku s plynnou fází. Regennrační proud z pomocného zdroje však může . procházet elektrodou i během ostatních kroků, a rovněž i při tltktrořhemickém měěení, , kdy je elektroda ve styku s měřeným médiem. Lze tak dosáhnout jistého zjednodušení zařízení, a dále i toho, že dochází k mícH^ánl měřeného média v těsné blízkosti elektrody termickou konvekcí, a dále i do jisté míry k odstranování na elektrodě usazených látek, které se za vyšší teploty rozponuštjí, nebo které těkají s vodní párou.In the second step of the method according to the invention, the electrode is heated to a defined temperature. This is most preferably achieved by passing current through the electrode from an auxiliary source of defined intensity for a defined period of time. The current from the auxiliary source may pass directly through the electrode material. Two-lead electrodes, for example made of U-shaped platinum wire, are suitable for this purpose. Other geomeeric electrode shapes can also be defeated. For example, a wire or strip, for example of platinum, may be used as an electrode, passing through the axis of a cylindrical container provided at both ends of the electrode with leads. The electrode can also be heated to a defined temperature indirectly by passing current through a heater which is electrically insulated from the electrode and which transmits heat to the electrode by radiation or conduction. The electrode may be provided with a thermometer, for example a thermistor, which controls the electrode heating process. The electrode is heated by the regeneration current in a second step where the electrode is in contact with the gas phase. However, the regeneration current from the auxiliary source can. to pass the electrode during the other steps, as well as in the electro-hemic measurement, when the electrode is in contact with the medium to be measured. Thus, a certain simplification of the device can be achieved, as well as the fact that the medium to be measured is in close proximity to the electrode by thermal convection, and to some extent the removal of deposits deposited on the electrode, with water steam.
Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu může být různě moodfikováno. Jako programové zařízení 10 může sloužit podle požadavků na přesnost mёtetxϊ, dobu regeneračníhoThe apparatus for carrying out the method according to the invention can be differently moodfected. It can serve as a software device 10 according to the accuracy requirements mёtetxϊ, the regeneration time
202 6S1 cyklu a způsob.měření - například jednoduchý, vačkami.ovládaný apínač, poháněný synchronním motorem, krokový telefonní.volič napájený proudovými pulsy o konstantní nebo proměnlivé frekvenci a délce pulsu, pneumaticky nebo elektricky ovládané ’ zařízení s děrnými Štítky, nebo samozřejmě i mikroprocesor - integrovaný obvod s neproměnným nebo říd^e^m programem·202 6S1 cycle and measuring method - for example, simple cam-controlled switch, synchronous motor driven, stepping telephone selector powered by constant or variable pulse frequency and pulse length, pneumatically or electrically operated punched card device or, of course, microprocessor - integrated circuit with fixed or control program ·
Zdroj regeneračního proudu 1 může být například transformátor o nízkém napění,.nabitý kondennátor nebo tkumalltor· Přepínač 2 je znázorněn jako relé· Lze použít i jiných typů meeřianických, pneummaických nebo elektronických 'přepínačů, které rovněž mohou tvořit součást programového zařízení 10· Zařízení <? k samočinnému uvádění měrné elektrody 6 do styku s plynnou fází může mmchanicky převádět měrnou elektrodu 8 do styku s plynnou fází mimo měřené médium 11, například pomocí solenoidu, mmchanicky ovládaného vačkového zařízení nebo pneumaicky· Lze pouužt i stacionární měrné elektrody 8 a nahrazovat měřené médi um 11 plynnou ' fází 12· Toho lze dosáhnout například tím, že zařízení £ . posune měrnou celu £ pod úroveň'měrné elektrody 8 nebo sníží hladinu Jařeného média 11 například tím, že se měřené médium vypustí z měrné cely £ pomooí automaticky ovládaného ventilu, nebo že se vypudí z měrné cely £ tlakem plynu, odstředivou silou nebo jinými způsoby·For example, the regenerative current source 1 may be a low voltage transformer, a charged capacitor, or a tkumalltor. Switch 2 is shown as a relay. Other types of mechanical, pneumatic, or electronic switches may also be used, which may also form part of the software. for automatically contacting the metering electrode 6 with the gas phase, it can convert the metering electrode 8 into the gas phase outside of the measured medium 11, for example by means of a solenoid, a mmchanically controlled cam device or pneumaticly. This can be achieved, for example, in that the device 6. it moves the measuring cell 4 below the level of the electrode 8 or decreases the level of the boiled medium 11, for example by discharging the measured medium from the measuring cell 5 via an automatically operated valve, or by expelling it from the measuring cell 5 by gas pressure, centrifugal force or other means.
Příklad 1Example 1
Stanovení redox potenciálu ve vodáchDetermination of redox potential in waters
Hodnota redox potenciálu pitných a odpadních vod je důLežltou veličinou, kterou lze určit konccenraci oxidačně redukčních látek, jako je například přebytek volného . chloru při chloraci pitných vod a odpadních vod, prováděné s cílem zničit choroboplodné zárodky, . přebytek volného chloru při chloraci odpadních vod z průmylu galvanického pokovování, prováděné pro destrukci kyanidů, konlcelraci šestimocného chrómu v průmyslových odpatoích vodách a jiných látek·The redox potential of drinking and waste water is an important variable that can be used to determine the concentration of redox substances, such as excess excess. chlorine in the chlorination of drinking water and waste water carried out to destroy germs,. excess chlorine in chlorination of wastewater from the electroplating industry, carried out for cyanide destruction, hexavalent chromium in industrial waste water and other substances ·
Zařízení podle vynálezu k redox potenciálu sestává z měrné elektrody· Je vytvořena.z platnnového drátu ve tvaru písmene U, který je zataven nebo zatmelen do ' skleněné trubice· Skleněná trubice je připevněna pomocí držáku k.jádru solenoidu, který slouží jako zařízení 2 k uvádění měrné elektrody 8 do styku s plynnou fází· - Měrná cela £ je . zhotovena z plastické hmoty ve tvaru válce a je opatřena přívodem a odvodem měřeného mmdia, které protéká měrnou nádobkou· Na tvaru měrné cely příliš nezáleží· Jako pomocná elektroda - 5 slouží - nasycená kalomelová elektroda,- oddělená od m^jřeného média solným mostem· Obě elektrody 8 a 2 jsou elektricky připojeny k milivoltmetru - s velkým vnitřním odporem, například k pH-imtru, který slouží jako zařízení 2 pro elektoochemické m^í^ř^nií· Jako . programové zařízení 10 slouží vačkový spínač se čtyřmi spínacími místy, který zároveň pracuje jako přepínač 2· Zdroj regeneračního proudu - 1 je transformátor s. výstupem na sekundárním vinutí 6,3 V, 4 A· s 202 651The device according to the invention for redox potential consists of a measuring electrode. It is made of a U-shaped plate wire which is sealed or put into a glass tube. The glass tube is fixed by means of a solenoid core holder which serves as a device 2 The electrode 8 is in contact with the gas phase. made of cylindrical plastic and equipped with inlet and outlet of measured mmdia, which flows through the measuring cup · The shape of the measuring cell does not matter too much · As an auxiliary electrode - 5 serves - saturated calomel electrode, - separated from the measured medium by salt bridge · the electrodes 8 and 2 are electrically connected to a millivoltmeter - with a high internal resistance, for example a pH-meter, which serves as a device 2 for electrochemical measurement such as. The software 10 serves as a cam switch with four switching points, which at the same time acts as a switch. 2 · Regeneration current source - 1 is a transformer with a 6.3 V, 4 A secondary winding output.
Jeden měřicí cyklus sestává ze tří po sobě následujících kroků. Doba trvání měřicího cyklu je 10 sekund, může však být mnohem kratší nebo delší.One measuring cycle consists of three consecutive steps. The duration of the measurement cycle is 10 seconds, but it can be much shorter or longer.
Krok δ. 1Step δ. 1
Měrná elektroda 8 je na povel z programového zařízení 10 vyzdvižena pomocí zařízení £ nad měřenou vodu a je ve styku se vzduchem.The measuring electrode 8 is, by command from the program device 10, lifted by the device 8 above the measured water and is in contact with air.
Krok δ. 2Step δ. 2
Přepínač 2 přeruší na povel z programového zařízení 10 elektrické spojení měrné elektrody 8 s milivoltmetrem 2 a připojí ji ke zdroji regeneračního proudu. Měrnou elektrodou projde náboj 40 Coulombů a vyhřeje ji na teplot 550 °C. Měrná elektroda se ponechá zchladnout.The switch 2 interrupts the electrical connection of the metering electrode 8 to the millivoltmeter 2 at the command of the software device 10 and connects it to a regenerative current source. The measuring electrode 4 passes through the hub and the Coulomb 0 j and heated at 55 0C. M black electrode is p those cool.
Krok č. 3Step 3
Měrná elektroda 8 se ponoří pomooí zařízení 2 zpět do ' ' měřené vody.The measuring electrode 8 is immersed back into the measured water by means of the device 2.
Tím je měrná elektroda 8 připravena k elektocceemickěmu měření.Thus the measuring electrode 8 is ready for electocceemic measurement.
Přepínač 2 připojí měrnou a pomocnou elektrodu 8 a 2 k milivoltmetru . · Signál je úměrný konccetraci volného chloru ve vodě.Switch 2 connects the measuring and auxiliary electrodes 8 and 2 to the millivoltmeter. · The signal is proportional to the concentration of free chlorine in the water.
Vlastní elektoochemické měření může být samozřejmě provedeno i jinými způsoby, které jsou známé a běžně používaně. V řadě případů se například osvědčilo krátkodobé spojení nakrátko měrné a pomocné elektrody. Měrná elektroda se potom ponechá po jistou dobu v měřené vodě v rozpojeném stavu, a potom se provede vlastní elektoochemické mšěení. Po ukončení elektrochemického měření je možno měrnou elektrodu polarizovat anodickým proudovém pulsem.The electrochemical measurement itself can, of course, also be carried out by other methods which are known and commonly used. In a number of cases, for example, short-circuit short-circuit and auxiliary electrodes have proven to be successful. The measuring electrode is then left in the measured water for a certain period of time in the disconnected state, and then the electrochemical measurement is carried out. After the electrochemical measurement is completed, the measuring electrode can be polarized with an anodic current pulse.
Příklad 2Example 2
Měěení voltametrické křivky závislosti proudu na potenciálu s platinovou měrnou elektrodouMeasurement of voltammetric current-potential curve with platinum measuring electrode
Při měření voltametrických křivek docldásí často k poklesu aktivity měrné elektrody, a tím.i ke snížené přesnooti a reprodukoovatenooti naměřených hodnot. Pokles aktivity měrné elektrody lze eliminovat metodou a zařízením podle-vynálezu.When measuring voltammetric curves, there is often a decrease in the activity of the measuring electrode, and thus a reduced accuracy and reproduction of the measured values. The decrease in the activity of the specific electrode can be eliminated by the method and apparatus of the invention.
K měření lze pouuit podobného zařízení, jako je uvedeno v příkladu 1. Liší se pouze tím, že jako zařízení 2 k provádění elektoochemického měření je - použito polarografu a plynná fáze nad měřeným médiem je dusík.A similar device to that described in Example 1 can be used. The only difference is that the device 2 for performing the electro-chemical measurement is - a polarograph is used and the gas phase above the medium to be measured is nitrogen.
Jeden . měěicí cyklus trvá 1,5 sec a sestává z těchto kroků:One . The measuring cycle lasts 1.5 seconds and consists of the following steps:
Krok č. 1Step 1
Přepínač 2. přeruší spojení měrné a pomocné elektrody s polarografem 2· MMrná elektroda je vytažena nad měřený roztok.The switch 2 breaks the connection of the specific and auxiliary electrodes with the polarograph 2 · The specific electrode is pulled over the solution to be measured.
202 6S1202 6S1
Krok δ. 2 'Step δ. 2 '
Přepínač 2 připojí měrnou elektrodu 8 ke zdroji'regeneračního proudu, který ji vyhřeje na teplota 600 °C· Při této teptaté dojde k pyroi.ýze organických látek, usazených na povrchu elektrody. Zdroj regeneračního proudu se odpojí, měrná elektroda se ponechá částečně zchladnout a ponoří se do měřeného roztoku·Switch 2 connects to the measuring electrode 8 zdroji'regeneračního current that it is heated to 600 DEG C. At this teptaté · d ojde to pyroi.ýze organic matter deposited on the electrode surface. The regenerative current source is disconnected, the measuring electrode is allowed to cool partially and immersed in the measured solution.
Krok č. 3Step 3
Přepínač 2 připo^jí měrnou a pomocnou elektrodu k polarografu 'J. Je výhodné, aby - se proud elektrolýzy registroval až na konci měřicího cyklu, čímž se sníží vliv nabíjecího proudu.The switch 2 connects the measurement and auxiliary electrodes to the polarograph J. It is preferred that the electrolysis current be registered only at the end of the measuring cycle, thereby reducing the effect of the charging current.
Křivka závislosti proudu - na potenciálu zaznamenaná polarografem není plynulá, - . nýbrž se skládá z jednotlivých bodů, naměřených během jednoho měřicího cyklu, což je v našem případě 1,5 sec.The current - to - potential curve recorded by the polarograph is not continuous,. but consists of individual points measured during one measuring cycle, which in our case is 1.5 sec.
Měření lze provádět i jinými způsoby, například při konstantním vloženém potenciálu, a zaznamenávat křivku závisljsti proudu (úměrného kmccetraci stanovované látky) na čase.Measurements can also be made in other ways, for example at a constant insertion potential, and record the current-dependent curve (proportional to the concentration of the test substance) over time.
Claims (2)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS758877A CS202651B1 (en) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method |
| CH1134678A CH643067A5 (en) | 1977-11-17 | 1978-11-03 | METHOD AND DEVICE FOR REGENERATING THE ELECTRODE SURFACE OF A MEASURING ELECTRODE FOR ELECTROTECHNICAL MEASUREMENTS. |
| GB7844648A GB2008770B (en) | 1977-11-17 | 1978-11-15 | Method and apparatus for automatic regeneration of electrodesurface during electrochemical measurement |
| DE19782849480 DE2849480A1 (en) | 1977-11-17 | 1978-11-15 | METHOD AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC REGENERATION OF ELECTRODES DURING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS |
| FR7832331A FR2409510A1 (en) | 1977-11-17 | 1978-11-16 | AUTOMATIC REGENERATION OF ELECTRODES DURING ELECTROCHEMICAL MEASUREMENTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS758877A CS202651B1 (en) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS202651B1 true CS202651B1 (en) | 1981-01-30 |
Family
ID=5425341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS758877A CS202651B1 (en) | 1977-11-17 | 1977-11-17 | Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH643067A5 (en) |
| CS (1) | CS202651B1 (en) |
| DE (1) | DE2849480A1 (en) |
| FR (1) | FR2409510A1 (en) |
| GB (1) | GB2008770B (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2170349B (en) * | 1985-01-25 | 1989-01-11 | Coal Ind | A method of treating an instrument having an electrode |
| DE3709019A1 (en) * | 1987-03-19 | 1988-09-29 | Roesler Gleitschlifftech Masch | Method and device for carrying out measurements in aggressive media |
| DE9106096U1 (en) * | 1991-05-17 | 1991-08-22 | Analysensysteme für Wasser, Abwasser und Verfahrensflüssigkeiten Syland Scientific GmbH, 6148 Heppenheim | Device for flowing the electrodes of a measuring probe with the liquid to be examined |
| FR2678734B1 (en) * | 1991-07-05 | 1993-09-10 | Ponselle Mesure Sarl | IMPROVEMENT IN THE CONTINUOUS MEASUREMENT OF OXIDO-REDUCTION POTENTIAL OF WASTEWATER. |
| US5431789A (en) * | 1991-07-29 | 1995-07-11 | Board Of Regents Of The University Of Wisconsin System Of Behalf Of The University Of Wisconsin-Milwaukee | Determination of organic compounds in water |
| DE19505369C1 (en) * | 1995-02-17 | 1996-07-11 | Rainer Gorris | Process for improving the function and catalytic activity of electrodes and catalytically active substances in an electrochemical or electrocatalytic process |
| RU2207558C2 (en) * | 1999-01-29 | 2003-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Уральский научно-исследовательский химический институт с опытным заводом" | Procedure to clean measurement electrode |
| DE102007061806A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Mettler-Toledo Ag | Process for the regeneration of amperometric sensors |
| DE102008020802A1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-11-05 | Universität Rostock | Method for electrochemical treatment of electrode for electrochemical measurements, involves heating electrode, and applying negative or positive potential to electrode |
| CN105152108A (en) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | Full-automatic oil-pumping liquid adding and draining device |
-
1977
- 1977-11-17 CS CS758877A patent/CS202651B1/en unknown
-
1978
- 1978-11-03 CH CH1134678A patent/CH643067A5/en not_active IP Right Cessation
- 1978-11-15 GB GB7844648A patent/GB2008770B/en not_active Expired
- 1978-11-15 DE DE19782849480 patent/DE2849480A1/en not_active Ceased
- 1978-11-16 FR FR7832331A patent/FR2409510A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2008770A (en) | 1979-06-06 |
| GB2008770B (en) | 1982-10-20 |
| CH643067A5 (en) | 1984-05-15 |
| FR2409510B3 (en) | 1981-09-04 |
| DE2849480A1 (en) | 1979-05-23 |
| FR2409510A1 (en) | 1979-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brummer et al. | Electrical stimulation with Pt electrodes: Trace analysis for dissolved platinum and other dissolved electrochemical products | |
| US3406101A (en) | Method and apparatus for determining corrosion rate | |
| Wang et al. | Carbon paste electrodes modified with cation-exchange resin in differential pulse voltammetry | |
| US4830713A (en) | Regeneration method and device | |
| CS202651B1 (en) | Method for the automatic regeneration of electrodes surface at electrochemical measurement and device for making the method | |
| Eisner et al. | Anodic oxidation of hydrazine and its derivatives: Part I. The oxidation of hydrazine on gold electrodes in acid solutions | |
| US4057478A (en) | Electrochemical gas monitor | |
| GB1576984A (en) | Monitoring of the concentration of heavy metals in aqueous liquors | |
| EP0107491A3 (en) | Electrochemical method of testing for surface-characteristics, and testing apparatus for use in the method | |
| Moros | Mercury-Film Electrode for Precision Voltammetry. | |
| US4083754A (en) | Voltammetric apparatus and method | |
| Harris et al. | Initial Anodic Growth of Oxide Film on Platinum in 2 N H 2 SO 4 under Galvanostatic, Potentiostatic, and Potentiodynamic Conditions: The Question of Mechanism | |
| Smart et al. | In situ voltammetric membrane ozone electrode | |
| Beck et al. | Oxygen Overvoltage in Concentrated Acid Solutions: I. Perchloric Acid | |
| Kim | Immersion method for the potential of zero charge determination. Electrode pretreatment | |
| Mills et al. | Kinetic study of the oxidation of water by Ce IV ions mediated by activated ruthenium dioxide hydrate | |
| US3758398A (en) | Fluid sensor | |
| US3206386A (en) | Apparatus for electrochemical analysis | |
| GB1579110A (en) | Device for the determination ofthe concentration of sodium in a flowing mercury-sodium amalgam | |
| US3262051A (en) | Method and apparatus for determining and controlling the concentration of nitric acidin a solution containing the same | |
| KR100927848B1 (en) | Quasi-platinum black plating method using a non-ferrous metal electrode sensor to replace platinum | |
| RU2196322C1 (en) | Sensor for analysis of oxidizing gas and process of its manufacture | |
| RU2225901C1 (en) | Autonomous electrochemical complex | |
| JPS5923385B2 (en) | Method for measuring the concentration of sodium in a mercury-sodium amalgam flow | |
| US4416736A (en) | Procedure for the enrichment of the element of interest from a solution for nonflame atomic absorption spectroscopy |