Электрохимическая ячейка

Электрохимическая ячейка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()972380 (5l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено29.10.80 (2! ) 3218779/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07.11.82 (51)М. Кл.

Q 01M 27/46

3Ьоуларстеснный комитет

СССР

llo делам нзо4ретеннй н отнрытнй (53) УДК543.257. .8.08 (088.8) f

М. А. Воронкова, В. H. Стороженко, Н. И. Глоба, A. В,=Алхимов, и В. Г. Роскошный (72) Авторы изобретения

Днепропетровский отдел Всесоюзного научтта-;исследовательского института горноспасательного дела и Днепропетровский ордена.

Трудового Красного Знамени химико-технйлогическнт ;. институт . им. Ф. Э. Дзержинского" "=--=(7I) Заявители (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА

Изобретение относится к технике газоаналитического приборостроения и может быть использовано при создании электрохимических.газоанализаторов для измерения концентрации кислорода в газовых средах. 5

Известна : лектрохимическая ячейка, в которой повышение чувствительности и стабильности показаний достигнуто тем, что вспомогательный электрод полностью 1о окружен защитным, выполненным в виде сетки и расположенным в непосредственном контакте с поверхностью вспомогательного электрода. (1 ) .

Однако указанная конструкция не улуч- 15 шает динамических характеристик, а чувствительность и стабильность показаний снижаются во времени из-за целого ряда факторов, в том числе дрейфа нулевого (фонового) сигнала, старения электродов го и электролита, накопления продуктов окисления вспомогательного электрода и т.g.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является электрохимическая ячейка, содержащая емкость с электролитом, закрытую полимерной мембраной, закрепленной на перфорированной основе, под которой расположена помещенная в электролит электродная система, состоящая из катода и анода, между которыми установлен защитный электрод, электрически соединенный с анодом (2) .

Существенным недостатком известной ячейки является сложность конструкции и технологии изготовления, вызванная тем, что улучшение чувствительности и стабильности достигается путем дополнительного введения в электрическую схему сложных электронных устройств (дифференциальных усилителей).

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что электрохимическая ячейка, содержащая емкость с электролитом, закрытую полимерной мембраной, закрепленной на

3 97238 перфорированной основе, под которой расположена помещенная в электролит электродная система, состоящая из катода и анода, между которыми установлен защитный электрод, электрически соединенный с анодом, снабжена дополнительным электродом, соединенным с анодом через регулирующий резистор, а между электродами расположены ионообменные диэлектрические мембраны. 10

На фиг. 1 изображена электрохимическая ячейка; на фиг. 2 — то же, электрическая схема.

В корпусе 1 расположены катод 2 и анод

3, между которыми расположен защитный электрод 4, электрически соединяющий анод и катод., Дополнительный электрод 5 и защитный электрод покрыты пленкой из материала с ионной проводимостью — диэлектрической ионообменной мембраной 6, и дополнительный электрод 5 контактирует с электролитом 7. Газопроницаемая мембрана 8 герметично закреплена в корпусе 1 на перфорированной основе и отделяет анализируемую среду от электролита.

Дополнительный электрод 5 электрически соединен с анодом 3 через переменный резистор 9. Катод 2 соединен с регистрирующим прибором 10; анод 3 также соединен с прибором 10.

Устройство работает следующим образом.

С помощью. переменного резистора 8 на дополнительном электроде, изготовз ленном из любого электропроводного материала, и катоде при отсутствии изме.ряемого газа (кислорода) устанавливаются одинаковые потенциалы. Выходной сигнал регистрирующего прибора 10 в этом случае равен нулю.

При пропускании через ячейку анализируемой газовой смеси на катоде происходит электровосстановление кислорода и выходной сигнал ячейки в этом

45 случае пропорционален только концентрации кислорода.

Применение дополнительного электрода, покрытого диэлектрической ионооб0 4 менной мембраной 6, совместно с пере-. менным резистором устраняет нулевой ток, обеспечивая высокую чувствитель ность и стабильность работы ячейки. При этом конструкция ячейки значительно упрощается, так как не требует дополнительного введения дифференциальных усилителей.

В свою очередь, расположенный в контакте с катодом и анодом защитный электрод, окруженный электрической ионообменной мембраной, локализует слой электролита, в прикатодном пространстве и препятствует насыщению кислородом слоя электролита, расположенного за ним.

Таким образом, процесс электровосстановления ускоряется и динамические характеристики газоанализатора улучшаются в 1,5-.2 раза. Кроме этого, мембраны на поверхности дополнительного электрода и защитного электрода препятствуют осаждению продуктов окисления, повышая стабильность работы газс анализатора.

Формула изобретения

Электрохимическая ячейка, содержащая емкость с электролитом, закрытую полимерной мембраной, закрепленной на перфорированной основе, под которой расположена помещенная в электролит электродная система, состоящая из катода и анода, между которыми установлен защитный электрод, электрически соединенный с анодом, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности измерений, она снабжена дополнительным электродом, соединенным с анодом через регулирующий резистор, а между электродами расположены ионообменные диэлектрические мембраны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 532798, кл. 4 01 М 27/30, 1977.

2, Патент CKA ¹ 4152233, кл. G 01 М 27/46, опублик. 1979.

972380

Составитель Г. Боровик

Редактор В. Петраш Техред С.Мигунова Корректор В. Прохненко

Заказ 8506/34 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4