JPH1062382A - ガラスまたは塩融解物内で電気化学的測定を遂行するための装置 - Google Patents

ガラスまたは塩融解物内で電気化学的測定を遂行するための装置

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JPH1062382A
JPH1062382A JP9157345A JP15734597A JPH1062382A JP H1062382 A JPH1062382 A JP H1062382A JP 9157345 A JP9157345 A JP 9157345A JP 15734597 A JP15734597 A JP 15734597A JP H1062382 A JPH1062382 A JP H1062382A
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ジャック・ヨゼフ・プレセルス
Marc Straetemans
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばガラスまたは塩融解物内における酸素
分圧測定の測定精度を改善する。 【解決手段】 非常に精密な測定を遂行するために、融
解物中への浸漬が決定された測定電極の先端がイリジウ
ムまたは他の貴金属とのイリジウム合金から形成され、
かつ耐熱管で気密に保持され、そして測定電極が石英ガ
ラス管を貫通して導かれる。本発明によれば、短期間の
作動で非常に忠実な結果をもたらし、非常に廉価に製造
できる電気化学的測定を遂行するための装置を提供でき
る。加えて、酸化アルミニウムから成る耐熱管の使用の
場合には、長期間の適用が考えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一つの
測定電極および一つの基準電極装置を備え、融解ガラス
または塩内において電気化学的測定を遂行するための装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は、種々知られており例え
ばドイツ実用新案GB 2 057 695 Aから周知である。この
実用新案では、通常の指示装置および/または評価装置
(測定系)を介して対向電極(測定電極とも)に結合さ
れる、基準電極装置とも称される電気化学的測定セルに
より酸素分圧の測定が行われる。測定電極としては白金
線が使用されるが、この白金線は、酸化アルミニウム体
中を貫通して導かれる。酸化アルミニウム体の先端で白
金線は露出されていて、対向電極が融解物内に浸漬され
るや否やそれが融解物と接触し得るようになされてい
る。酸化アルミニウム体は酸化アルミニウム管内に保持
される。実際には、白金電極と酸化アルミニウム体間に
気密の貫通状態を作ることは可能でないことが分った。
そのため、酸素が融解物上の大気から測定電極の融解物
と接触する部分にまで侵入するから、そこで測定される
値は融解物内の実際の関係に対応せず、そのために測定
は誤りを伴う。
【0003】似た測定装置は、例えばDE 38 11 915 A1
からも周知である。これにあっても、測定電極は白金か
ら形成される。
【0004】例えば「Glastechnische Berichte」 68(199
5)No.9 P.273以下、から、三つの電極での電圧電流分析
によりガラス融解物内の鉄、硫黄またはクロムを測定す
ることも周知である。ここでも上述の問題が生ずる。そ
のため、例えばガラス内における電極表面の大きさが精
密に知られていなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、現今
の技術状態から周知の装置から出発して、例えばガラス
または塩融解物内の酸素分圧測定の測定精度を改善する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、この課
題は、融解物内への浸漬が決定された測定電極の先端を
イリジウムまたは他の貴金属とのイリジウム合金から形
成し、耐熱管内に気密に保持し、そして測定電極を耐熱
管中を貫通して導く(融解物から評価装置へ)ことによ
り解決される。気密の保持は、酸素が管を通って外から
被測定融解物(特にガラス溶解物)まで測定に影響を及
ぼすような量で侵入しないことを意味する。イリジウム
またはイリジウム合金は、高溶融性であるから、熱処理
により耐熱管と気密に結合し得る。耐熱管は石英ガラス
管が有利であるが、例えばアルミニウム酸化物より成る
セラミック管も可能である。セラミック管使用の際に
は、もちろん、約1000°ないし1500℃の温度で材料がイ
オンまたは電子伝導体でないことが必要である。
【0007】イリジウムまたはイリジウム合金は、耐熱
管に焼結ないし融着されるのが好ましい。イリジウムは
2447℃の融点を有するから、酸化アルミニウムの融解ま
たは高密度焼結または石英ガラスの軟化に必要とするよ
うな加熱に耐える。
【0008】石英ガラス管に融着の場合測定電極を主と
して短期間の測定に適用することが考えられるが、酸化
アルミニウム管の場合、融着測定電極は長期間測定(い
わゆる連続プローブで)にも適用できる。
【0009】融解物内への浸漬が決定された耐熱管の先
端で測定電極と耐熱管との間の結合部は気密であるのが
好ましい。耐熱管は、融解物から出て後ろの方では解放
状態としてよい。測定電極のイリジウムまたはイリジウ
ム合金から形成された先端は、管の内部で測定線と結合
されるのが好ましいが、この測定線は、モリブデン、タ
ングステン、またはクロム−ニッケル合金(例えばクロ
ニックス)から形成するのが有利である。それにより電
極として使用されるイリジウム線の長さを制限し、イリ
ジウムを節約できる。
【0010】測定線をモリブデンまたはタングステンか
ら形成する場合、測定電極のイリジウムまたはイリジウ
ム合金から形成される先端と測定線との間にモリブデン
から成る金属ストリップを配置することが可能である。
イリジウムと測定線との間の結合部は耐熱管内で融着し
てよい。特に、モリブデンから成る融着金属ストリップ
は、ほとんど絶対的な気密性を保証する。
【0011】クロム−ニッケル線は、耐熱管が必要とさ
れる温度で融解する危険が存するから、耐熱管内にただ
ちに融着できない。それゆえ、結合位置は、耐熱管内の
融着位置の後ろに配置されるのが有利である。
【0012】高い測定精度を得るためには、基準電極を
一端を閉鎖した固形電解質細管に配置し、該細管をその
閉鎖端部と反対の端部で、基準電極が貫通して導かれる
セラミック管内に保持し、かつ、固形電解質細管内の基
準電極の端部を、金属−金属酸化物、有利なものとして
はニッケル−酸化ニッケル粉末混合物から形成される基
準材料により囲むのが有利である。基準電極それ自体
は、クロム−ニッケル合金から形成するのが好ましい。
【0013】さらに、耐熱管とセラミック管はコランダ
ムで充填するのが好ましい。それ以外に、耐熱ガラス管
とセラミック管を、有利なものとしてはセラミックより
形成される一つの共通の支持管に保持し、その浸漬端部
と反対の端部に、測定電極および基準電極と測定系との
機械的連結および接続のため通常の技術の結合部を設け
るのが有利である。支持管は酸化アルミニウムから形成
し、コランダムを充填してよい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を具
体例について詳述する。図1に示される酸素分圧測定装
置は、酸化アルミニウムから形成される支持管1を有し
ている。支持管1には、その浸漬端部と反対の端部に結
合部2が配置されており、そしてこの結合部は図示され
ていないホルダ例えば金属製のランスに挿入される。支
持管1中を貫通して導かれる線、測定線3および基準電
極4は、結合部2を介して測定系、すなわち通常の測定
装置および/または評価ユニットと結合される。支持管
1の内部で、測定線3と基準電極4は石英細管5中を導
かれ、かつコランダム6内に埋め込まれている。
【0015】支持管1の、装置の浸漬端部に向いた端部
には、基準電極装置7と耐熱管としての石英ガラス管8
が配置されている。基準電極装置7は、酸化アルミニウ
ムより成るセラミック管9を有しており、基準電極4は
このセラミック管9を通って固形電解質細管10まで導
入される。酸化ジルコニウムより成る固形電解質細管1
0は、その内部にニッケル−酸化ニッケル混合粉末を包
含しており、その中にクロム−ニッケル合金(クロニッ
クス)より形成された基準電極4が保持されている。石
英ガラス管8を貫通して、測定線3を有する測定電極が
導入されるが、この測定電極の先端11はイリジウム線
から形成される。しかしながら、これは、主としてイリ
ジウムそしてさらに他の貴金属を含む合金から形成す
る。イリジウムより成る先端11は、石英ガラス管8中
にまで突出してよい。先端11は、石英ガラス管8の端
部12において約2cmの長さにわたり気密に融着され
る。その後、測定電極の材料は交換される。比較的高価
なイリジウム線を節約するために、測定電極の残部は、
クロニックス(クロム−ニッケル合金)より成る測定線
3である。クロニックスの代わりに、例えばモリブデン
またはタングステンも測定線3として使用できる。
【0016】測定電極を構成する他の可能性が図3に示
されている。この図にあっては、イリジウムより成る先
端11は、石英ガラス管8の内部においてモリブデンス
トリップ13と結合され、これがその他端で測定線3と
結合される。測定線3は、この場合例えばモリブデンま
たはタングステンから形成できる。モリブデンストリッ
プ13は、図示の例においては完全に石英ガラス管8の
端部12に融着される。これにより完全な気密性が達成
される。
【0017】図面には、モリブデンストリップ13を石
英ガラス管8の融着端部12から導出し、解放管内で初
めて測定線3と結合する可能性は図示されていない。こ
のような場合にも、クロニックスが測定線3として使用
可能である。
【0018】石英ガラス管8とセラミック管9は、管の
内部で線の位置を安定化するコランダム充填材を包含し
ている。
【0019】図4に示される装置は、例えば融解ガラス
内における鉄、硫黄またはクロム含有量の電圧電流測定
に適合している。このための方法は、例えば「Glastechn
ische Berichte」 68(1995)No.9, P.273 以下に記述され
ている。酸化アルミニウムより成る支持管1内には、測
定電極と基準電極4が配置される。測定電極の先端11
はイリジウムより形成され、石英ガラス管8に融着され
る。白金より成る基準電極4は、セラミック管9内に配
置され、そして支持管1の浸漬端部には、白金より成る
対向電極14が配置されている。
【0020】
【発明の効果】上述の装置による測定は、まず短期間の
動作で非常に忠実な結果をもたらす。装置は非常に廉価
に製造できるから、使い捨てプローブとして構成するこ
とが可能である。酸化アルミニウムより成る耐熱管8の
使用に際しては、長期間の適用が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の斜視図である。
【図2】本発明の装置の長手方向断面図である。
【図3】耐熱管に融着された測定電極の長手方向断面図
である。
【図4】三つの電極を備える装置の断面図である。
【符号の説明】
1 支持管 2 結合部 3 測定線 4 基準電極 5 石英ガラス細管 6 コランダム 7 基準電極装置 8 耐熱管または石英ガラス管 9 セラミック管 10 固形電解質細管 11 先端(測定電極の) 12 端部(石英ガラス管8の) 13 金属ストリップ又はモリブデンストリップ 14 対向電極

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つの測定電極と基準電極装
    置を備えるガラスまたは塩融解物で電気化学的測定を遂
    行するための装置であって、溶融物内への浸漬が決定さ
    れた測定電極の先端(11)をイリジウムまたは他の貴
    金属とのイリジウム合金から形成し、かつ耐熱管(8)
    内に気密に保持し、そして測定電極を耐熱管中を貫通し
    て導くことを特徴とする電気化学的測定遂行装置。
  2. 【請求項2】 前記耐熱管(8)が石英ガラス管である
    請求項1記載の電気化学的測定遂行装置。
  3. 【請求項3】 イリジウムまたはイリジウム合金が耐熱
    管(8)内に焼結または融着される請求項1記載の電気
    化学的測定遂行装置。
  4. 【請求項4】 融解物内への浸漬が決定された耐熱管
    (8)の端部(12)で測定電極と耐熱管(8)との間
    の結合部が気密である請求項1〜3のいずれかに記載の
    電気化学的測定遂行装置。
  5. 【請求項5】 測定電極のイリジウムから形成される先
    端(11)が、耐熱管(8)内において測定線(3)と
    結合される請求項1〜4のいずれかに記載の電気化学的
    測定遂行装置。
  6. 【請求項6】 測定電極のイリジウムから形成される先
    端(11)と測定線(3)との間にモリブデンより成る
    金属ストリップ(13)が配置される請求項5記載の電
    気化学的測定遂行装置。
  7. 【請求項7】 測定線(3)がモリブデンまたはタング
    ステンより形成される請求項6記載の電気化学的測定遂
    行装置。
  8. 【請求項8】 イリジウムと測定線(3)との間の結合
    部が耐熱管内で融着される請求項5〜7のいずれかに記
    載の電気化学的測定遂行装置。
  9. 【請求項9】 測定線(3)がクロム−ニッケル合金よ
    り形成される請求項5記載の電気化学的測定遂行装置。
  10. 【請求項10】 基準電極(4)が、一端を閉鎖されか
    つ該閉鎖端部と相対する端部で、基準電極が貫通して導
    かれるセラミック管(9)内に保持されている固形電解
    質細管(10)内に配置され、そして基準電極(4)の
    端部が、固形電解質細管(10)内において金属−酸化
    金属粉末混合物、有利なものとしてはニッケル−酸化ニ
    ッケル粉末混合物から形成される基準物質により包囲さ
    れている請求項1〜9のいずれかに記載の電気化学的測
    定遂行装置。
  11. 【請求項11】 基準電極(4)がクロム−ニッケル合
    金から形成される請求項1〜10のいずれかに記載の電
    気化学的測定遂行装置。
  12. 【請求項12】 耐熱管(8)とセラミック管(9)が
    コランダムで充填された請求項10または11記載の電
    気化学的測定遂行装置。
  13. 【請求項13】 耐熱管(8)とセラミック管(9)
    が、有利なものとしてはセラミックより形成される共通
    の支持管(1)内に保持され、そして該支持管が、浸漬
    端部と反対の端部に測定電極および基準電極(4)と測
    定系との機械的結合および接続のための結合部(2)を
    有する請求項10〜12のいずれかに記載の電気化学的
    測定遂行装置。
  14. 【請求項14】 支持管(1)が酸化アルミニウムから
    形成され、かつコランダム(6)で充填されている請求
    項13記載の電気化学的測定遂行装置。
JP9157345A 1996-06-14 1997-06-02 ガラスまたは塩融解物内で電気化学的測定を遂行するための装置 Withdrawn JPH1062382A (ja)

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