[发明专利]用于电化学测量系统中的应用的电极

说明书

技术领域

本发明涉及用于电化学测量系统中的应用，例如用于确定电化学电位，的电极。电化学传感器例如用于确定pH值且被广泛地用于例如化学、医学、工业以及环境和水分析中。

背景技术

本发明所针对的问题领域将使用电位传感器来解释。然而，本发明并不限于电位传感器，而是替代地，广泛地涉及用于电化学测量系统中的应用的电极，例如，用于安培测量法的电极。电位传感器具有测量电极与参考电极，确定在测量电极与参考电极之间的电位差。除了被单独引入到过程介质内的测量电极与参考电极的系统之外，特别是在pH测量领域中，还已知所谓的单杆测量链，也被称作组合电极，它将测量电极与参考电极组合在一个探针中。

测量电极具有线形电位感测元件，其通常由电位形成或电位敏感元件，最通常地由银/氯化银，和呈金属线形式的用于将电位引导出的电导体组成。电位形成元件至少部分地被参考电解质包围。经由液体接界，例如膜，参考溶液被放置成与测量介质进行电化学交换。

参考电极的电位感测元件能够同样由银/氯化银以及电导体组成，且最通常地，浸没于电解液中。通常，电位感测元件和电解液被放置于玻璃管中，玻璃管以pH敏感玻璃膜朝向待测量的介质终止。在参考电极与测量电极之间的电位取决于测量介质的pH值。

为了使电导体在溶液中不分解，耐电化学性的材料是必需的。在这里最常用的是贵金属，例如银或铂。

经由例如呈粘合剂层形式的密封元件，导体被引导至远离该介质的电极端部上的相对应界面。经由该界面，测量信号到达上级系统，例如测量变送器。

存在具有超过40cm长的电极的实施例形式。在此情况下，电导体必须也至少这样长。在银或铂的应用中，大量材料成本用于固体材料的电导体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电化学测量的电极，这种电极可成本效益地制造且仍然具有耐电化学性。

通过一种电极来实现这个目的，该电极包括：

-至少一个壳体，其中包含至少一个腔室，

-至少一种电解质，该电解质被布置于该腔室中，

-至少一个电位形成元件，该电位形成元件被以如下方式布置于腔室中：使得电解质湿润电位形成元件；以及

-至少一个电导体，该电导体接触电位形成元件且从腔室引导电位，

其特征在于

电导体被提供有至少一个涂层。

如果电导体被提供有涂层，那么，就不再不可避免地使电导体为耐电化学性的材料。与之相反，必须从这样的材料组中选择涂层。因此，能够选择价格优惠的材料用于导体，且仅涂层需要为可能昂贵、耐电化学性的材料。

在有利实施例中，电位形成元件至少部分地套住并终止电导体。整个导体的涂布为标准过程。电位形成元件被施加到导体的端部的涂层上。这个端部然后被用于确定电位。

在备选实施例形式中，电位形成元件相对于电导体被在轴向上布置且经由接合部与电导体连接和/或接触。

在优选实施例中，电位形成元件由至少一种金属或至少一种金属盐、或者至一种金属与至少一种金属盐的组合组成。

有利地，涂层由比电导体更不活泼的材料组成。以此方式，能保护电导体防止其被腐蚀。在理想情况下，涂层为贵金属或贵金属合金。贵金属具有很强的抗腐蚀性，特别地很强的抗氧化性。通过将贵金属层置为涂层，保护了电导体。与导体相比，贵金属层相对较薄，从而能节省成本。

作为贵金属或贵金属涂层的替代，多种其它材料同样是适合的，只要它们具有足够的耐（电）化学性。

在优选实施例中，涂层由玻璃组成，其中，在电位形成元件的区域中，玻璃被省去。玻璃具有与贵金属相似的耐腐蚀性且能够被优选地使用。为了使电位形成元件与电导体之间存在电接触，在此区域玻璃被省去。玻璃涂布的线可被引导穿过密封元件。

在有利的进一步改进中，电导体由贱金属或贱金属的合金组成。因为贱金属和其合金通常比贵金属更廉价，此方式能够节省成本。

优选地，电导体被提供有第一涂层和第二涂层，其中电导体比第一涂层更活泼，且第二涂层为玻璃，其中，在电位形成元件的区域中，玻璃被省去。通过在电导体上施加两个涂层，得到了电导体将不会遭到腐蚀破坏的额外保证。除了玻璃之外，其它耐腐蚀材料也可选。

在优选实施例中，电导体由钛或钛合金组成且涂层为铂系金属，特别地为铂本身。在具有两个涂层的导体的情况下，第一涂层由铂系金属组成，特别地为铂本身，且第二涂层由玻璃组成。优选地，玻璃的热膨胀系数被选择为与钛的热膨胀系数近似。