Электролитическая ячейка для измерения электропроводности растворов электролитов Советский патент 1992 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к электрохимии, а именно к устройствам для измерения электропроводности растворов электролитов при высоких температурах и давлениях и может быть применено в теплоэнергетике и геохимии.

Известна электролитическая ячейка для измерения электропроводности растворов электролитов при высоких температурах и давлениях, содержащая сосуд высокого давления с вмонтированными в него электродами.

Данное устройство имеет следующие недостатки: большие размеры, наличие паровой фазы, искажающей состав раствора,

невозможность независимого изменения температуры и давления.

Известна электролитическая ячейка, содержащая сосуд высокого давления с коак- сиально расположенными электродами, одним из которых является внутренняя стенка сосуда высокого давления.

Недостатки данного устройства следующие: поляризация вследствие несимметричного расположения центрального электрода; градиент температуры по длине сосуда высокого давления, являющийся причиной значительного массопереноса и искажения состава раствора.

О 00

Известна электролитическая ячейка с коаксиальным расположением электродов, погружаемая в сосуд высокого давления.

Недостаток данного устройства также в поляризации вследствие несимметрического расположения центрального электрода, и в невозможности независимого изменения давления и температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является устройство для измерения электропроводности растворов при сверхвысоких давлениях, содержащее кварцевую трубку со строго параллельными шлифованными торцами, платиновые электроды, прижимаемые к торцам этой трубки, причем один из электродов имеет отверстие, соединяющее внутреннее пространство ячейки со вспомогательной полостью, снабженной мембраной, служащей для выравнивания давления.

Однако данное устройство обладает рядом недостатков: неточность в результатах анализа вследствие поляризации, возникающей по причине разной плотности тока на электродах из-за их несимметричности (отсутствие в одном из них отверстия); узкий концентрационный диапазон измерения электропроводности растворов электролитов вследствие высокой фоновой электропроводности.

Целью изобретения является повышение точности измерений при исследовании свойств электролитов при высоких температурах и давлениях.

Цель достигается тем, что электролитическая ячейка для измерения электропроводности растворов электролитов состоит из кварцевой трубки и двух плотно прижатых к ее торцам плоских электродов, один из которых имеет в центре отверстие, соединяющее внутренний объем ячейки с компенсационной мембранной плоскостью,, второй электрод снабжен отверстием, расположенным соосно с отверстием первого электрода, внутренний объем ячейки соединен через отверстие во втором электроде с загрузочной капиллярной трубкой.

На чертеже показана электролитическая ячейка, продольный разрез.

Электролитическая ячейка содержит кварцевую или лейкосапфировую трубку 1 со строго параллельными шлифованными торцами, к которым прижимаются платиновые электроды 2 и 3. Электроды имеют отверстия, необходимые для наполнения ячейки исследуемым раствором через капилляры 4 и 5 и сообщения межэлектродного пространства с компенсационной полостью, ограниченной мембраной 6. Для устранения непосредственного электрического контакта электродов с мембраной и одним из капилляров и влияния этих элементов на константу ячейки между ними помещены лейкосапфировые шайбы 7 и 8. В

свою очередь, мембрана б и капилляр 5 изолированы шайбами 9 и 10 и трубкой 11. Фиксация всех этих элементов, представляющих собой сендвич, осуществляется в цилиндрическом корпусе 12с помощью гаек

13 и 14. Шайба 15 предотвращает детали от прокручивания при их уплотнении и выполняет роль термокомпенсатора. Изоляция электродов и металлических деталей, контактирующих с раствором, от корпуса осуществляется керамической трубкой 16. Она же и центрирует все детали при сборке.

Наполнение электролитической ячейки исследуемым раствором осуществляется с помощью шприца или иного устройства через отверстия в капилляры, герметизируемые платиновыми втулками 17 и 18 и винтами 19 и 20.

Заполненная исследуемым раствором электролитическая ячейка помещается в сосуд высокого давления, снабженный узлом для токовводов высокого давления, термопары и коммуникации высокого давления. Давление в сосуде создается диэлектрической жидкостью или инертным газом от источника высокого давления. Сосуд высокого давления с электролитической ячейкой тер- мостатируется в безградиентной печи сопротивления.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение точности результатов при исследовании физико-химических и термодинамических свойств растворов электролитов при заданных высоких температурах и давлениях; расширение концентрационного диапазона измерения электропроводности растворов электролитов и, как следствие, повышение точности определения экстраполяционных параметров.

Формула изобретения

Электролитическая ячейка для измерения электропроводности растворов электролитов, состоящая из кварцевой трубки и двух плотно прижатых к ее торцам плоских

электродов, один из которых имеет в центре отверстие, соединяющее внутренний объем ячейки с компенсационной мембранной полостью, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, второй

электрод снабжен отверстием, расположенным соосно с отверстием п.ервого электрода, внутренний объем ячейки соединен через отверстие во втором электроде с загрузочной капиллярной трубкой.

0

Изобретение относится к электрохимии, в частности к устройствам для измерения электропроводности растворов электролитов при высоких температурах и давлениях. Электролитическая ячейка для измерения электропроводности растворов электролитов содержит трубку из кварца или лейко- сапфира с двумя электродами, прижатыми к торцам трубки. Один из электродов имеет отверстие, соединяющее внутреннее пространство ячейки с вспомогательной полостью, снабженной мембраной и служащей для выравнивания давления. Другой электрод снабжен отверстием, расположенным соосно с отверстием первого электрода. Внутренний объем ячейки соединен через отверстие во втором электроде с загрузочной капиллярной трубкой. Предложенная конструкция позволяет повысить точность измерения при исследовании свойств электролитов при высоких температурах и давлениях. 1 ил.