DD275924A1 - AMPEROMETRIC MEASURING CELL FOR THE DETERMINATION OF SULFUR HYDROGEN IN GASES AND LIQUIDS - Google Patents

AMPEROMETRIC MEASURING CELL FOR THE DETERMINATION OF SULFUR HYDROGEN IN GASES AND LIQUIDS Download PDF

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DD275924A1 DD32035088A DD32035088A DD275924A1 DD 275924 A1 DD275924 A1 DD 275924A1 DD 32035088 A DD32035088 A DD 32035088A DD 32035088 A DD32035088 A DD 32035088A DD 275924 A1 DD275924 A1 DD 275924A1
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Paul Jeroschewski
Karen Haase
Michael Soellig
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Junkalor Dessau
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine amperometrische Messzelle zur Bestimmung von Schwefelwasserstoff in Gasen und Fluessigkeiten. Es wird eine Einrichtung zur amperometrischen Bestimmung von Schwefelwasserstoff unter Verwendung einer gaspermeablen Membran und eines Redoxmediators beschrieben. Die Messzelle dient zur quantitativen Bestimmung von Schwefelwasserstoff in Gasen und Fluessigkeiten z. B. auf den Gebieten des Arbeits- und Umweltschutzes. Durch den Einsatz einer Schutzelektrode 15 kann ein einheitlicher Elektrolyt mit einem Redoxmediator verwendet werden, der im Messprozess regeneriert wird. Die spezielle Gestaltung des Messelektrodenraumes 19 und einer spiralfoermigen Drahtelektrode 16, die mit der zylinderfoermigen Schutzelektrode 15 kombiniert ist, fuehren zu einem guten Austausch des Elektrolyten vor der Messelektrode 17 und zu einer schnellen Betriebsbereitschaft der Messzelle. Eine vor der Membran 21 angeordnete Maske 23 mit einer zentrischen Bohrung 24, deren Durchmesser variiert werden kann, ermoeglicht die Anwendung der Schwefelwasserstoff-Messzelle in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen. Fig. 1The invention relates to an amperometric measuring cell for the determination of hydrogen sulfide in gases and liquids. An apparatus for the amperometric determination of hydrogen sulfide using a gas-permeable membrane and a redox mediator is described. The measuring cell is used for the quantitative determination of hydrogen sulfide in gases and liquids z. B. in the fields of labor and environmental protection. By using a protective electrode 15, a uniform electrolyte can be used with a redox mediator, which is regenerated in the measuring process. The special design of the measuring electrode chamber 19 and a spiral wire electrode 16, which is combined with the cylindrical protective electrode 15, lead to a good exchange of the electrolyte in front of the measuring electrode 17 and to a quick operational readiness of the measuring cell. A mask 23 arranged in front of the membrane 21 with a central bore 24 whose diameter can be varied allows the use of the hydrogen sulfide measuring cell in different concentration ranges. Fig. 1

Description

Mit dem Grundkörper 1 wird der zylindrische Körper 13 (mehrteiliger Formkörper) verschraubt, der die Meßelektrode 17, die Gegenelektrode 14 und die zyllnderförir !ge Schutzelektrode 15 mit der spiralförmigen Drahtelektrode 16 trägt. Letztere befindet sich im Meßelektrodenraum 19. Durch das Verschrauben des mit dem zylinderförmigen Körper 13 verbundenen Grundkörpers 1 mit der Überwurfmutter 2 werden der Gegenelektrodenraum 18, der Meßelektrodenraum 19 und der beide Elektrodenräume verbindende Spalt 20 gebildet. Der Meßelektrodenraum 19 besitzt an der Unterseite eine öffnung, in die die Meßelektrode 17 ragt. Die öffnung wird von einer gaspermeablen Membran 21 mit Hilfe der Druckplatte 3 dicht verschlossen. Anstelle der Druckplatte 3 können auch geeignete Körper, die einen Meßgang enthalten, verwendet werden. In der Meßzelle liegt die Meßelektrode 17 auf dem Abstandhalter 22 auf, der sich zwischen der gaspermeablen Membran 21 und der Meßelektrode 17 befindet. Als Abstandhalter 22 wird ein dünnes Kunststoffgewebe verwendet. Der zylinderförmige Körper 1Z '<$>. im unteren Teil so weit verjüngt, daß praktisch nur die Meßelektrodenoberfäche den Abstandhalter 22 berührt. Die Erweiterung des Meßeloktrodenraumes 19 gewährleistet ein ausreichendes Elektrolytvolumen. Zwischen der Druckplatte 3 und der gaspermeablen Membran 21 befindet sich eine dünne Maske 23 mit einer zentrischen Bohrung 24. Durch eine Variation des Durchmessers der zentrischen Bohrung 24 von 0,1 bis 1 mm kann die Meßzelle unterschiedlichen Koi lentrationsbereichen des Meßgases angepaßt werden. Nachdem die Meßzelle mit einem geeigneten Elektrolyten, dor den Redoxmediator und ein Puffersystern enthält, gefüllt wyrde, kann man mit Hilfe einer potentiostatischen Regelanordnung 27 das Potential der Meßelektrcde 17 und der Schutzelektrodenkombination 15/16 in Verbindung mit der Gegenelektrode 14 und der Referenzelektrode 11 entsprechend den Erfordernissen einstellen und mit einem geeigneten Meßgerät 28 überprüfen (Fig.2).With the base body 1, the cylindrical body 13 (multi-part molded body) is screwed, which carries the measuring electrode 17, the counter electrode 14 and the protective electrode zyllnderförir! Ge with the helical wire electrode 16. The latter is located in Meßelektrodenraum 19. By screwing the connected to the cylindrical body 13 main body 1 with the union nut 2 of the counter electrode space 18, the Meßelektrodenraum 19 and the two electrode spaces connecting gap 20 are formed. The measuring electrode chamber 19 has at the bottom an opening into which the measuring electrode 17 protrudes. The opening is sealed by a gas-permeable membrane 21 by means of the pressure plate 3. Instead of the pressure plate 3, it is also possible to use suitable bodies which contain a measuring passage. In the measuring cell, the measuring electrode 1 7 is located on the spacer 22, which is located between the gas-permeable membrane 21 and the measuring electrode 17. As a spacer 22, a thin plastic fabric is used. The cylindrical body 1 Z '<$>. so far tapered in the lower part that practically only the Meßelektrodenoberfäche touches the spacer 22. The extension of Meßeloktrodenraumes 19 ensures a sufficient volume of electrolyte. Between the pressure plate 3 and the gas-permeable membrane 21 is a thin mask 23 with a central bore 24. By a variation of the diameter of the central bore 24 from 0.1 to 1 mm, the measuring cell can be adapted to different Koi lentrationsbereichen the measuring gas. After the measuring cell wyrde filled with a suitable electrolyte, dor the redox mediator and a buffer system filled, one can by means of a potentiostatic control device 27, the potential of the Meßelektrcde 17 and the Schutzelektroden combination 15/16 in conjunction with the counter electrode 14 and the reference electrode 11 in accordance with Set requirements and check with a suitable measuring device 28 (Fig.2).

Die Betriebsbereitschaft der amperometrischen Meßzelle ist erreicht, wenn nach dem Anlegen des erforderlichen Potentials der anfänglich hohe Grundstrom auf einen niedrigen Wert abgefallen und konstant ist, was mit dem Meßgerät 29 kontrolliert wird. Die spiralförmige Drahtelektrode 16 im Meßelektrodenraum 19, die mit der zylinderförmigen Schutzelektrode 15 kombiniert ist, und die Verjüngung des zylinderförmigen Körpers 13 im unteren Bereich bewirken die schnelle Einstellung eines niedrigen, konstanten Grundstromes nach höchstens einer Stunde. Die spiralörmige Drahtelektrode 16 ist an die Meßelektrode 17 herangeführt und oxidiert den größten Teil der anfänglich im Meßelektrodenraum 19 vorhandenen oxidierbaren Verunreinigungen und die im Redoxgleichgewicht vorhandene reduzierte Form des Mediators. An der Meßelektrode 17 werden nur die in ihrer unmittelbaren Nähe vorhandenen oxidierbaren Anteile des Elektrolyten umgesetzt. Die Verjüngung des zylinderförmigen Körpers 13 im unteren Bereich gewährleistet einen guten Austausch des Elektrolyten unmittelbar vor der Meßelektrode 17, so deß Vararmungseffekte *.B. am Puffer zwischen der Meßelektrodenoberfläche und der gaspermeablen Membran 21 ousgeschlossen oder stark vermindert werden, auch wenn größere Konzentrationen an Schwefelwasserstoff gemessen werden sollen. Dadurch wird das Überlastverhalten dor Zelle verbessert.The operational readiness of the amperometric measuring cell is reached when, after the application of the required potential, the initially high base current has fallen to a low value and is constant, which is controlled by the measuring device 29. The spiral wire electrode 16 in the measuring electrode space 19, which is combined with the cylindrical guard electrode 15, and the taper of the cylindrical body 13 in the lower region cause the rapid setting of a low, constant background current after at most one hour. The helical wire electrode 16 is brought to the measuring electrode 17 and oxidizes most of the oxidizable impurities initially present in the measuring electrode space 19 and the reduced form of the mediator present in the redox equilibrium. At the measuring electrode 17 only the oxidizable portions of the electrolyte present in their immediate vicinity are reacted. The taper of the cylindrical body 13 in the lower region ensures good exchange of the electrolyte immediately in front of the measuring electrode 17, so Vararmungseffekte * .B. at the buffer between the measuring electrode surface and the gas-permeable membrane 21 ousgeschlossen or greatly reduced, even if larger concentrations of hydrogen sulfide to be measured. This improves the overload behavior of the cell.

Durch die zylinderförmige Schutzelektrode 15 im Spalt 20 zwischen don beiden Elektrodenräumen 18 und 19 wird das Eindringen von Reaktionsprodukten der Gegenelektrodenreaktion vollständig verhindert, wodurch auf ein Diaphragma verzichtet werden kann. In dieser Anordnung, die eine lange Betriebsdauer gestattet, kann ein einheitlicher Elektrolyt mit einem Redoxmediator eingesetzt werden, der auch an der Gegenelektrode 14 einen definierten Elektrodenprozeß zuläßt. Die Reaktionsprodukte dieses Elektrodenprozesses als auch weitere störende Bestandteile werden an der zylinderförmigen Schutzelektrode 15 vollständig umgesetzt und der Redoxmediator zurückgebildet, ohne sich störend auf den Moßvorgang auszuwirken. Beim Mußvorgang gelangt das zu bestimmende Gas durch die gaspermeab!.. Membran 21 in Kontakt mit der Elektrolytlösung, die den Redoxmediator enthält. Es tritt sofort eine definierte Rsdoxreaktion ein, und der umgewandelte Anteil des Redoxmediators wird an der Meßelektrode 17 zurückgebildet. Dio potentiostatische Regelt nordnung 27 ist so geschaltet, daß nur der Strom der Meßelektrode 17 mit einem geeigneten Meßinstrument 29 registriert wird und als analytisches Signal dient. Das Meßgas diffundiert aus dem Probenstrom heraus zunächst durch die Bohrung 24 in der Maske 23 und dann durch die gaspermeable Membran 21. Durch eine Veränderung des Durchmessers der Bohrung 24 von 0,1 bis 1 mm kann der Anteil dos in die Zelle diffundierenden Meßgases variiert werden. Der meßbare Konzentrationsbereich kann um mehrere Zehnerpotenzen erweitert werden, ohne daß sich die Betriebsdauer der Meßzelle verkürzt.By the cylindrical protective electrode 15 in the gap 20 between the two electrode chambers 18 and 19, the penetration of reaction products of the counter electrode reaction is completely prevented, which can be dispensed with a diaphragm. In this arrangement, which allows a long period of operation, a uniform electrolyte can be used with a redox mediator, which also allows for a defined electrode process at the counter electrode 14. The reaction products of this electrode process as well as other interfering components are completely reacted on the cylindrical protective electrode 15 and the redox mediator regressed, without interfering with the Moßvorgang. During the idling process, the gas to be determined passes through the gas-permeable membrane 21 into contact with the electrolyte solution containing the redox mediator. A defined Rsdox reaction occurs immediately, and the converted portion of the redox mediator is reformed at the measuring electrode 17. Dio potentiostatic control arrangement 27 is switched so that only the current of the measuring electrode 17 is registered with a suitable measuring instrument 29 and serves as an analytical signal. The measurement gas diffuses out of the sample stream first through the bore 24 in the mask 23 and then through the gas-permeable membrane 21. By changing the diameter of the bore 24 from 0.1 to 1 mm, the proportion of the measuring gas diffusing into the cell can be varied , The measurable concentration range can be extended by several orders of magnitude without shortening the operating life of the measuring cell.

Die Wirkungswelse der erfindungsgemäßen, amperometrischen Meßzelle zur Schwefelwasserstoffbestimmung in Gasen und Flüssigkeiten wird am nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert.The effect of the invention, the amperometric measuring cell for hydrogen sulfide determination in gases and liquids will be explained in more detail in the following embodiment.

Ausführungsbeispielembodiment Anhand der Zeichnungen » oll die Erfindung nähor erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it: Flg. 1: Schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Meßzelle,Flg. 1: Schematic sectional view of the measuring cell according to the invention, Fig. 2: Elektrische Beschallung der Meßzelle,2: electrical irradiation of the measuring cell, Fig.3: Konzentrations/Ausgangsstrom-Diagramm.Fig.3: Concentration / output current diagram.

Gemäß Fig. 1 sind der Grundkörper 1, die Überwurfmutter 2, der die Elektroden trogende Körper 13 (mehrteiliger Formkörper) und die Druckplatte 3 der zylindrischen Meßzelle aus PVC gefertigt. Die durch das Verschrauben des Grundkörpers 1 mit der Überwurfmutter 2 entstehenden Räume für den einheitlichen Eloktrolyten besitzen bei einer Länge der Meßzelle von 50mm und einem Durchmesser von 35mm ein Volumen von 4,7ml. Davon nimmt der Gegenelektrodenraum 18 3,73ml, der Spalt 20 0,043ml und der erweiterte Moßelektrodonraum 19 0,92 ml auf. Der Spalt 20 als Verbindung zwischen den Eloktrodinräumen 18, 19 besitzt eine Länge von 4,5mm und olno Radialbrette von 0,4mm.According to Fig. 1, the base body 1, the union nut 2, the body 13 trodden the electrodes (multi-part molded body) and the pressure plate 3 of the cylindrical measuring cell made of PVC. The resulting by screwing the body 1 with the nut 2 spaces for the uniform Eloktrolyten have a length of the measuring cell of 50mm and a diameter of 35mm a volume of 4.7ml. De r thereof takes counter-electrode space 18 3,73ml, the gap 20 and the extended 0,043ml Moßelektrodonraum 19 0.92 ml. The gap 20 as a connection between the Eloktrodinräumen 18, 19 has a length of 4.5mm and olno radial plates of 0.4mm.

Als Gogonelektrodo 14 diont ein in mehreren Windungen um don zylinderförmigen Körper 13 gelegter Platindraht mit einem Durchmesser von 0,3mm. Ein Platinrohr 15 mit einer Längo von 4,5mm, einem Innendurchmesser von 7mm und einer Wandstärke von 0,1 mm, das auf den zylinderförmigen Körper 13 aufgeschoben wird, in Kombination mit einor spiralförmigen Platindrahtelektrodo 16 im Moßolektrodenraum 19 wird als Schutzelektrodenkombination genutzt. In den Im unteren Bereich verjüngten zylinderförmigen Körpor 13 IM ein Platindraht mit einem Durchmesser von 1 mm eingeklobt, desson Querschnittsflächo die Moßelektrodo 17 bildet.As Gogonelektrodo 14 diont a laid in several turns to don cylindrical body 13 platinum wire with a diameter of 0.3 mm. A platinum tube 15 having a length of 4.5 mm, an inner diameter of 7 mm and a wall thickness of 0.1 mm, which is slid onto the cylindrical body 13, in combination with a spiral-shaped platinum wire electrode 16 in the measuring electrode space 19 is used as a protective electrode combination. In the lower area, cylindrical bodies 13 IM tapered into a platinum wire having a diameter of 1 mm tapered, the cross-sectional area of which forms the measuring electrode 17.

Mit der Hohlschraube 9 wird eine 0,2 bis 0,22 mm starke Kationenaustausch-Membran 10 als Verbindung zwischen demWith the hollow screw 9 is a 0.2 to 0.22 mm thick cation exchange membrane 10 as a connection between the Referenzelektrodenraum 26 und dem Gegenelektrodenraum 18 fixiert. Im Referenzelektrodenraum 26 befindet sich eineFixed reference electrode space 26 and the counter electrode space 18. In the reference electrode space 26 is a

gesättigte Silber-Silberchlorid-Elektrode 11.saturated silver-silver chloride electrode 11.

Die Meßzelle wird durch eine mikroporöse PTFE-Membran 21 mit einer Stärke von 20 bis 30 pm und einer Porenweite von 0,2 pmThe measuring cell is passed through a microporous PTFE membrane 21 having a thickness of 20 to 30 μm and a pore size of 0.2 μm

verschlossen. Zwischen der gaspermeablen Membran 21 und der Meßelektrodenoberfläche befindet sich als Abstandhalter 22 ein 100 bis 120 pm starkes Polyestergewebe.locked. Between the gas-permeable membrane 21 and the measuring electrode surface is located as a spacer 22, a 100 to 120 pm strong polyester fabric.

Als Maske 23 vor der gaspermeablen Membran 21 dient eine PTFE-Scheibe einer Dicke von 0,7 mm mit einer zentrischen BohrungAs a mask 23 in front of the gas-permeable membrane 21 is a PTFE disc of a thickness of 0.7 mm with a central bore

24 mit einem Durchmesser von 0,22mm. Mit dieser Maske 23 kann bei Messungen in Gasströmen in einem24 with a diameter of 0.22mm. With this mask 23 can be measured in gas flows in a

Konzentrationsbereich von 1 bis 150 ppm gearbeitet werden. Größere Bohrungen 24 bis zu einem Durchmesser von 1 mmConcentration range of 1 to 150 ppm are worked. Larger holes 24 up to a diameter of 1 mm

ermöglichen empfindlichere Bestimmungen im Bereich unterhalb von 1 ppm.allow more sensitive determinations in the range below 1 ppm.

Als Elektrolyt wird eine Lösung verwendet, die als Redoxmediator Kaliumhexacyanoferrat (III) in einer Konzentration vonThe electrolyte used is a solution which, as redox mediator, contains potassium hexacyanoferrate (III) in a concentration of

0,1 mol/l und als Puffersystem 0,5mol/l Kaliumhydrogencarbonat und 0,5mol/l Kaliumcarbonat enthält.0.1 mol / l and as a buffer system 0.5 mol / l potassium bicarbonate and 0.5 mol / l potassium carbonate.

Die potentlostatische Regelanordnung 27 gemäß Fig. 2 gestattet es, das Potential der Meßelektrode 17 und derThe potentlostatic control arrangement 27 according to FIG. 2 allows the potential of the measuring electrode 17 and the Schutzelektrodenkombination 15/16 in Verbindung mit der Gegenelektrode 14 und der Referenzelektrode 11 entsprechend denProtective electrode combination 15/16 in conjunction with the counter electrode 14 and the reference electrode 11 in accordance with Erfordernissen mit Hilfe des Meßinstruments 28 einzustellen.Adjust requirements using the meter 28. Die Meßelektrode 17 und die Schuti:elektrodenkombination 15/16 haben ein kpnstantes Elektrodenpotential von +0,58V gegenThe measuring electrode 17 and the Schuti: elektrodenkombination 15/16 have a kpnstantes electrode potential of + 0.58V against

die gesättigte Silber-Silberchlorid-E lektrode 11.the saturated silver-silver chloride electrode 11.

Spätestens 60 min nbch dem Anlegen dieses Elektrodenpotentials fließt bei 20'C durch die Meßelektrode 17 ein niedriger,At the latest 60 minutes after the application of this electrode potential, a lower current flows through the measuring electrode 17 at 20 ° C.

konstanter Grundstrom von wenigor als 15nA, der am Meßinstrument 29 ablesbar ist.constant background current of less than 15nA, which is readable on the measuring instrument 29.

Mit de; ausgeführten Anordnung wurde die in der Fig.3 dargestellte Signal-Konzentrations-Abhängigkeit ermittelt.With de; executed arrangement, the signal-concentration dependence shown in Figure 3 was determined. Wie man erkennt, ist der Ausgangsstrom I der Meßzelle im Konzentrationsbereich von 0 bis 150 ppm H2S nahezu linear von derAs can be seen, the output current I of the measuring cell in the concentration range of 0 to 150 ppm H 2 S is almost linear from the Gaskonzentration abhängig. Im für die Anwendung als Meßgerät im Umwelt- und Arbeitsschutz interessierenden Bereich bisGas concentration dependent. In the range of interest for use as a measuring instrument in environmental and occupational safety to

etwa 30ppm !st die Kennlinie linear.about 30ppm! st the characteristic linear.

Claims (3)

1. Amperometrische Meßzelle zur Bestimmung von Schwefelwa&serstoff in Gasen und Flüssigkeiten mit Meßelektrode (17), Gegenelektrode (14), Referenzelektrode (11), Meßelektrodenraum (19), Gegenelektrodenraum (18) und meßgaspermeabler Membran (21), dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrteiliger Formkörper (13) eine Schutzelektrodenkombination (15,16) enthält, bestehend aus einer zylinderförmigen Elektrode (15) und einer spiralförmigen Elektrode (16), wobei die zylinderförmige Elektrode (15) zwischen Gegenelektrodenraum (18) und Meßelektrodenraum (19) angeordnet ist, und die spiralförmige Elektrode (16) in den Meßelektrodenraum (19) ragt und im Gegenelektrodenraum (18) und im Meßelektrodenraum (19) sich nur ein Elektrolyt mit einem Redoxmediatoranteil befindet und das Elektrodenpotential der Meßelektrode (17) und der Schutzelöktrodenkombination (15,16) kontrolliert wird, und die meßgaspermeable Membran (21) durch eine Maske (23) mit zentrischer Borhung (24) zum Meßgas hin abgedeckt ist.1. Amperometric measuring cell for the determination of Schwefelwa hydrogen in gases and liquids with measuring electrode (17), counter electrode (14), reference electrode (11), Meßelektrodenraum (19), counter electrode space (18) and meßgaspermeabler membrane (21), characterized in that a multipart Shaped body (13) containing a protective electrode combination (15,16) consisting of a cylindrical electrode (15) and a spiral-shaped electrode (16), wherein the cylindrical electrode (15) between the counter electrode space (18) and Meßelektrodenraum (19) is arranged, and the spiral electrode (16) projects into the measuring electrode space (19) and in the counter electrode space (18) and in the measuring electrode space (19) there is only one electrolyte with a redox mediator proportion and controls the electrode potential of the measuring electrode (17) and the protective electrode combination (15, 16) is, and the meßgaspermeable membrane (21) through a mask (23) with centric Borhung (24) for the measuring gas out is covered. 2. Amperometrische Meßzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von auswechselbaren Lochmasken (23) mit unterschiedlichen zylindrischen Bohrungen (24) eine einfache Umrüstung der Meßzelle für verschiedene Konzentrationsbereiche erfolgt.2. Amperometric measuring cell according to claim 1, characterized in that with the aid of interchangeable shadow masks (23) with different cylindrical bores (24) there is a simple conversion of the measuring cell for different concentration ranges. HierzuFor this 3 Seiten Zeichnungen3 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine amperometrische Meßzelle zur Bestimmung von Schwefelwasserstoff in Gasen und Flüssigkeiten. Die Bestimmung dieses hoch toxischen und korrosiven Gases besitzt wachsende Bedeutung auf dem Gebiet des Arbeitsschutzes, im Umweltschutz, in der Wasserwirtschaft und In der Meeresforschung.The invention relates to an amperometric measuring cell for the determination of hydrogen sulfide in gases and liquids. The determination of this highly toxic and corrosive gas is of growing importance in the field of occupational safety, environmental protection, water management and marine research. Cherakterlstlk des bekannten Standes der TechnikCherakterlstlk known prior art Die bereits beschriebene Meßeinrichtung zur Bestimmung von Schwefelwasserstoff unter Verwendung eines Redoxmediators enthält zwei durch ein Diaphragma getrennte Elektrodenräume. Im Anodenraum befinden sich die Meßelektrode, die Rufet jnzelaktrode und der Anolyt, dar neben einem Puffersystem den Redoxmediator enthält. Im Katodenraum ist die Gegenelektrode angeordnet. Es wird mit zwei unterschiedlichen Elektrolyten gearbeitet, wobei ein Elektrolytaustausch durch üas Diaphragma besonders bei längerem Betrieb nicht ausgeschlossen werden kann und dadurch die Einsatzdauer eingeschränkt wird. In gleicher Weise wirkt sich auch der Verbrauch des Katalyten an der Gegenelektrode aus. Die Meßzelle Ist betriebsbereit, wenn nach dem Anlegen des konstanten Arbeitspotentials an die Meßelektrode der Grundstrom abgefallen ist und konstant bleibt. Hierfür sind mehrere Stunden erforderlich, da aufgrund der konstruktiven Lösung der Austausch des Elektrolyten an der Meßelektrode erschwert istThe previously described measuring device for the determination of hydrogen sulfide using a redox mediator contains two electrode chambers separated by a diaphragm. In the anode compartment are the measuring electrode, the Rufet jnzelaktrode and the anolyte, in addition to a buffer system contains the redox mediator. In the cathode compartment, the counter electrode is arranged. It works with two different electrolytes, with an electrolyte exchange through üas diaphragm, especially during prolonged operation can not be excluded, thereby limiting the duration of use. In the same way, the consumption of the catalyst at the counterelectrode also has an effect. The measuring cell is ready for operation when, after the application of the constant working potential to the measuring electrode, the basic current has dropped and remains constant. For this, several hours are required because of the constructive solution of the exchange of the electrolyte is difficult at the measuring electrode (Söllig, M.; Dissertation A, Wilhelm-Pieck-Universität Rostock, 1986/Jeroschewski, P.; Berge, H.; Söllig, M; DD-PS 226655 A1). Für andere oxidierbare und reduzierbare Gase oder Dämpfe wie z. B. Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Stickstoffdioxid, Ozon, Wasserstoffperoxid, Ethanol sind ebenfalls amperometrische Meßzellen bekannt, die mit einheitlichen Elektrolyten und Redoxmediatoren arbeiten. Dabei kommen auch Schutzelektroden zum Einsatz. Durch eine ungünstige räumliche Anordnung der Elektroden zueinander kann die Einstellung eines konstanten Grundstromes bis zu mehreren Tagen dauern (Dahms, H.; US-PS 3795589).(Söllig, M., Dissertation A, Wilhelm-Pieck-University Rostock, 1986 / Jeroschewski, P., Berge, H., Söllig, M, DD-PS 226655 A1). For other oxidizable and reducible gases or vapors such. As sulfur dioxide, carbon monoxide, nitrogen dioxide, ozone, hydrogen peroxide, ethanol are also known amperometric measuring cells that work with uniform electrolytes and redox mediators. Protective electrodes are also used. Due to an unfavorable spatial arrangement of the electrodes to each other, the setting of a constant background current can take up to several days (Dahms, H, US-PS 3795589). Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist eine amperometrische Meßzelle zur quantitativen Bestimmung von Schwefelwasserstoff in Gasen und Flüssigkeiten, die sich durch eine schnelle Betriebsbereitschaft, eine lange Betriebsdauer und durch kurze Regenerierungszeit nach einer Überlastung auszeichnet.The aim of the invention is an amperometric measuring cell for the quantitative determination of hydrogen sulfide in gases and liquids, which is characterized by a fast operational readiness, a long service life and short regeneration time after an overload. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfach aufgebaute, amperometrische Meßzelle mit einer gaspermeablen Membran und mit einem Redoxmediator zur quantitativen Bestimmung von Schwefelwasserstoff in Gasen und Flüssigkeiten zu schaffen.The object of the invention is to provide a simply constructed, amperometric measuring cell with a gas-permeable membrane and with a redox mediator for the quantitative determination of hydrogen sulfide in gases and liquids. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Meßzellb mit vier Elektroden aufgebaut wird (Fig. 1). Die zylindrische Zelle besteht aus einem Grundkörper 1 und einer Überwurfmutter 2, die miteinander mit Hilfe einer Silikongummidichtung 25 dicht verschraubt sind, sowio einer Druckplatte 3. Im Grundkörper 1 befinden sich eine Bohrung 4 zur Durchführung der Elektrodenanschlüsso 5,6 und 7, eine Kapillarbohrung 12 als Druckausgleich und eine Bohrung 8 mit einer Hohlschraubo 9 zur Aufnahmo einer Ionenaustauschermembran 10 und oinor Roforenzelektrode 11. Die Roferenzelektrodo ^ 1 ist über dlo Ionenaustauschermembran 10 mit dem Elektrolyten der Meßzollo leitend verbunden.According to the invention the object is achieved in that a Meßzellb is constructed with four electrodes (Fig. 1). The cylindrical cell consists of a base body 1 and a union nut 2, which are tightly screwed together by means of a silicone rubber seal 25, sowio a pressure plate 3. In the base body 1 there is a bore 4 for carrying the Elektrodenanschlüsso 5,6 and 7, a capillary 12th as pressure equalization and a bore 8 with a Hohlschraubo 9 for Aufnahmeo an ion exchange membrane 10 and oinor Roforenzelektrode 11. The Roferenzelektrodo ^ 1 is conductively connected via dlo ion exchange membrane 10 with the electrolyte of Meßzollo.
DD32035088A 1988-10-03 1988-10-03 AMPEROMETRIC MEASURING CELL FOR THE DETERMINATION OF SULFUR HYDROGEN IN GASES AND LIQUIDS DD275924A1 (en)

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