DE1199522B

DE1199522B - Cathodes for galvanic oxygen meters

Info

Publication number: DE1199522B
Application number: DEB79525A
Authority: DE
Inventors: Dr Harald Guthke; Wolfgang Habermann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1964-11-27
Filing date: 1964-11-27
Publication date: 1965-08-26

Description

Kathoden für galvanische Sauerstoflmeßgeräte Zusatz zur Anmeldung: B 64376 IX b/42 1 -Auslegeschrift 1 188 837 Gegenstand der Patentanmeldung B 64 376 IXb/421 ist ein Gerät zur Konzentrationsanzeige des in einem Gas- oder Dampfgemisch enthaltenen Sauerstoffs, beruhend auf der Messung des von einem galvanischen Element erzeugten Stromes, wobei die Kathode mit dem mit dem sauerstoffhaltigen Gas- oder Dampfgemisch beladenen Elektrolyten in Berührung steht.Cathodes for galvanic oxygen meters Addition to registration: B 64376 IX b / 42 1 - Auslegeschrift 1 188 837 the subject of patent application B 64 376 IXb / 421 is a device for displaying the concentration of in a gas or vapor mixture contained oxygen, based on the measurement of a galvanic element generated current, the cathode with the with the oxygen-containing gas or Electrolytes loaded with vapor mixture is in contact.

Die Kathoden bestehen aus Titan oder Zirkon oder Legierungen dieser Metalle.The cathodes are made of titanium or zirconium or alloys of these Metals.

Es wurde gefunden, daß man die Empfindlichkeit eines solchen Meßgerätes steigern kann, wenn die Kathoden mit den Metallen Molybdän und/oder Wolfram in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsprozent legiert sind. It has been found that the sensitivity of such a measuring device can increase if the cathodes are combined with the metals molybdenum and / or tungsten Amount of 10 to 50 percent by weight are alloyed.

Diese Steigerung ist insbesondere bei der Bestimmung von Gasen von Vorteil, die nur einen geringen Sauerstoffgehalt 593/64 aufweisen. Im Falle der Titanelektroden ergibt sich der weitere Vorteil, daß solche Elektroden auch in stark sauren Elektrolyten eingesetzt werden können. Grundsätzlich ist zu sagen, daß die Korrosionsbeständigkeit der Elektroden im sauren Medium durch das Zulegieren der Metalle Wolfram und/oder Molybdän gesteigert wird. This increase is particularly evident in the determination of gases from Advantage that only have a low oxygen content 593/64. In case of Titanium electrodes have the further advantage that such electrodes are also strong acidic electrolytes can be used. Basically it can be said that the Corrosion resistance of the electrodes in an acidic medium due to the addition of the Metals tungsten and / or molybdenum is increased.

Beispiel 1 Ein 20 mm langer Rundstab mit einem Durchmesser von 3 mm, der aus einer Titan-Wolfram-Legierung mit einem Gehalt von 20 Gewichtsprozent Wolfram besteht, wird an seinem oberen Ende mit einem Kontaktdraht versehen. Seine Mantelfläche ist von ihrem oberen Ende auf eine Länge von 10 mm mit einer Glasschicht versehen. Das freie Ende wird gut mit Putzmitteln gereinigt und dann mit Tetrachlorkohlenstoff und Methanol gespült. Die meßfertige Elektrode kann in Kombination mit einer durch eine feinporige Glasfritte abgeschirmten Nickel-Raneynickel-Elektrode zur Messung des Sauerstoffgehalts in Gasen oder Dämpfen benutzt werden. Example 1 A 20 mm long round bar with a diameter of 3 mm, which consists of a titanium-tungsten alloy with a content of 20 percent by weight Consists of tungsten, is provided with a contact wire at its upper end. His The outer surface is covered with a layer of glass over a length of 10 mm from its upper end Mistake. The free end is cleaned well with cleaning agents and then with carbon tetrachloride and rinsed with methanol. The ready-to-measure electrode can be used in combination with a a fine-pored glass frit shielded nickel-Raney nickel electrode for measurement the oxygen content in gases or vapors.

Das Meßgas wird mittels einer Gasbrause in den Elektrolyten gedrückt und umspült die Kathode. Als Katolyt verwendet man eine 100/,ige wäßrige Kaliumbicarbonatlösung und als Anolyt eine 100/,ige wäßrige Kaliumbicarbonatlösung mit 20 Volumprozent Methanol. Das Meßgas wird in einer Menge von 200cm3/ min in den Elektrolyten eingedrückt.The measuring gas is pressed into the electrolyte by means of a gas shower and washes around the cathode. A 100% aqueous potassium bicarbonate solution is used as catholyte and a 100% aqueous potassium bicarbonate solution with 20 percent by volume as the anolyte Methanol. The gas to be measured is injected into the electrolyte at a rate of 200 cm3 / min.

In Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration werden bei einer Temperatur von 200 C mit Hilfe eines Fallbügelschreibers mit einem inneren Widerstand von 165 Ohm die folgenden Werte ge messen: Olo °2 5 10 1 15 20 60 60 60 118 \ 179 | 238,5 Verwendet man unter sonst gleichen Bedingungen einen Titandraht als Kathode, so werden in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration die folgenden Werte gemessen: Olo O2 5 10 1 15 20 25 pA 21 | 42 61 79 | 98 An Stelle der Kaliumcarbonatlösung kann auch 1 50/0ige Phosphorsäure oder 150/,ige Schwefelsäure als Katolyt verwendet werden, wenn als Anolyt 150/,ige Schwefelsäure und eine Bleianode eingesetzt wird.Depending on the oxygen concentration, the following values are measured at a temperature of 200 C with the aid of a drop recorder with an internal resistance of 165 ohms: Olo ° 2 5 10 1 15 20 60 60 60 118 \ 179 | 238.5 If a titanium wire is used as the cathode under otherwise identical conditions, the following values are measured depending on the oxygen concentration: Olo O2 5 10 1 15 20 25 pA 21 | 42 61 79 | 98 Instead of the potassium carbonate solution, 150% phosphoric acid or 150% sulfuric acid can also be used as the catholyte if 150% sulfuric acid and a lead anode are used as the anolyte.

Beispiel 2 Bei Verwendung einer Kathode aus 20 Gewichtsprozent Molybdän und 80 Gewichtsprozent Titan erhält man bei der Verwendung eines im Beispiel 1 beschriebenen Gerätes und eines Elektrolyten, bestehend aus l00/iger wäßriger KHCO3-Lösung im Katolyten und 10°/Oiger wäßriger KHCO3-Lösung mit 20 Volumprozent CH3OH im Anolyten, in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration die folgenden Meßströme: oio °2 5 10 15 20 µA 30 51 73 99 Example 2 When using a cathode made of 20 percent by weight of molybdenum and 80 percent by weight of titanium, when using a device described in Example 1 and an electrolyte consisting of 100% aqueous KHCO3 solution in the catholyte and 10% aqueous KHCO3 solution with 20 percent by volume CH3OH in the anolyte, depending on the oxygen concentration the following measuring currents: oio ° 2 5 10 15 20 µA 30 51 73 99

Claims

Claim: Device for displaying the concentration of the gas in a gas or vapor mixture contained oxygen. based on the measurement of the one galvanic element generated current, the cathode of which with the gas or Vapor mixture-laden electrolyte is in contact, the cathodes being titanium or zirconium or alloys of these elements, according to patent application B 64376 IX / 421, characterized in that the cathodes are made of the metals molybdenum and / or tungsten are alloyed in an amount of 10 to 50 percent by weight.