为了提供一种用于清洁、调节、校准和/或调整包含电解质的测量设备的电流传感器以供确定电解质中的内容物质的方法(该电流传感器具有由选择性可渗透膜密封的测量腔室，其中布置有工作电极和与该工作电极电连接的参考电极，其中该膜对待确定的内容物质而言是可渗透的，其中在测量区间期间对内容物质的确定通过以下操作而发生：在工作电极和参考电极之间施加电压，测量流经工作电极和参考电极之间的电连接的电流并从测得的电流中推导出该内容物质)，描述了一种方法，其特征在于，调节剂在测量设备中生成，其中在工作电极处还原的氧化剂或在工作电极处氧化的还原剂被用作调节剂。
Methods for cleaning, adjusting, calibrating and / or adjusting current sensors
【技术实现步骤摘要】
用于清洁、调节、校准和/或调整电流传感器的方法
本专利技术涉及一种用于清洁、调节、校准和/或调整包含电解质的测量设备的电流传感器以供确定样本中的内容物质的方法，该电流传感器具有由选择性可渗透膜密封的测量腔室，其中布置有工作电极和与该工作电极电连接的工作参考电极，其中该膜对待确定的内容物质而言是可渗透的。在测量区间期间对内容物质的确定通过以下操作而发生：在工作电极和工作参考电极之间施加电压，测量流经工作电极和工作参考电极之间的电连接的电流并从测得的电流中推导出该内容物质。本专利技术还涉及用于执行根据本专利技术的方法的电流传感器、测量设备，以及调节剂的使用。
技术介绍
用于确定样本中的内容物质的电化学测量方法的结果通常很大程度上取决于传感器的有效电极表面。然而，操作随着时间推移而导致电极上的沉积和变化，这减少了有效电极表面，并因此不利地影响测量方法的结果。这在实践中导致在清洁和调整上花费大量努力并且存在不确定和不正确的测量值的风险。出于此原因，以定期间隔清洁电极是必要的。如此做的不同方法从现有技术中已知。首先，存在机械清洁的可能性，例如通过用沙子、刚玉或类似的硬材料来研磨。然而，这种方法费力且成本高，并且在大多数情形中导致针对经污染样本的测量设备中的测量值不可靠。该装置至少为了更换研磨材料还需要被拆卸。另一种可能性涉及电解脱脂。在该情形中，碱性清洁剂被添加到电解质中并且电极被交替地极化。碱性溶液的清洁效果通过在电极表面上产生气体来增强。然而，该方法迄今为止仅在非常有限的程度上使用，因为担心通过添加碱而负面地影响测量期间电极的极化能力。在专利说明书CH672845A5和EP1452858B1中公开了用于清洁的另一种可能性。在这些专利说明书中，描述了一种方法，其中在与测量操作分开的清洁部分中，使极性交替的电压施加到工作电极和返回电极，使得还原气体和氧化气体两者在工作电极和返回电极处交替地形成。结果，杂质从电极分离并且有效电极表面暴露。然而，由于清洁操作中所释放的气体，排除了该方法在膜覆盖传感器中的应用。另外，在所有上述方法中，首先需要在清洁操作之后调节有效电极表面，即，能够测量的表面必须通过建立平衡来形成，以使得建立对于可靠测量而言所必要的测量参数的几乎恒定的空白值和一致的灵敏度。该调节行为取决于样本中待确定的内容物质的浓度。在内容物质的浓度非常低的情况下，该调节阶段可花费数小时至数天。如果要测量的内容物质的浓度低于传感器类型的阈值特性并因此在工作电极和相应参考电极(“零传感器”)之间发生非常低的电流流动或者有时根本没有电流流动，则出现利用现有技术的方法不能解决或仅能不充分地解决的另一问题。随着时间的推移，这会导致有效电极表面的变化。在该情形中，工作电极也需要被重新调节，直到再次形成有效电极表面并且可以获得有意义的测量值。在膜覆盖的电流传感器中，测量腔室部分地受到膜的限制，该膜对于待确定的内容物质而言是选择性地可渗透的。该膜与待测量的样本直接接触。如果由于不存在内容物质而使得传感器在较长时间段内不活跃，则在膜表面上或膜的孔内形成沉积物，尤其是有机沉积物(诸如生物膜)。这会影响分析物通过膜扩散到工作电极，并可随后影响传感器的灵敏度以及测量的准确性。作为产生成本的维护步骤，需要定期更换包围膜的膜盖。可购得的测量设备W&T/SiemensDeox/通过将调节剂从外部连续地馈送入测量腔室，随后在工作电极处转换该调节剂来解决上述问题中的一部分。这使电极永久保持在能够测量的状态。调节剂I2在安装在测量腔室之前的反应试管中通过KI与氯胺T的氧化还原反应来生成。水性I2溶液随后借助于蠕动泵被引入测量腔室。为了确定样本中的内容物质的浓度，限定量的样本在将其馈送入测量腔室之前与I2溶液混合。碘的浓度通过碘与样本中的氧化或还原内容物质的反应而增加或减少。这也改变了电流传感器的测量值，由此可以推导出待确定的内容物质的浓度。然而，该方法不仅需要在测量设备中集成反应管，而且需要针对连续操作储存相应量的反应性的且在一些情形中不稳定的化学物质(诸如氯胺T)。这些化学物质可在储存过程中分解成污染传感器的不期望的副产物。此外，调节剂仅能以复杂的方式来改变，即通过替换所储存的化学物质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于清洁、调节、校准和/或调整测量设备的膜覆盖的电流传感器以供确定样本中的内容物质的方法，该方法与从现有技术中已知的方法相比表现出相当的或甚至更好的清洁和调节效果，更简单的装备设置对于该方法是足够的，尤其是其中不需要储存化学物质，并且该方法使得延长膜的服务寿命成为可能。根据本专利技术，该目的通过上述类型的方法来实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：■在布置在测量设备中的工作电极和/或发生器电极处生成调节剂，其中该调节剂是氧化剂或还原剂，■如果该调节剂是还原剂，则在工作电极处氧化该调节剂，或者如果该调节剂是氧化剂，则在工作电极处还原该调节剂。通过调节剂的电化学转换，工作电极被清洁并保持在具有有效电极表面的能够测量的状态，以使得建立了对于可靠测量而言所必要的测量参数的几乎恒定的空白值和一致的灵敏度。如果工作电极已经处于能够测量的状态，则通过调节剂的电化学转换将其维持在该状态。在不受理论束缚的情况下，专利技术人假设对工作电极的调节通过去除沉积物和去极化来发生。根据本专利技术，调节剂可以在布置在测量设备中(优选地在测量腔室中)的发生器电极处、和/或在布置在测量腔室中的工作电极处生成。如果调节剂在布置在测量设备中的发生器电极处从包含在电解质中的还原剂或氧化剂中生成，则该调节剂通过扩散和/或通过泵输送到达布置在测量腔室中的工作电极，并可以通过施加转换所需的电压来在该工作电极处进行转换。结果，实现了调节效果。调节剂的生成可以发生在测量区间期间或者在单独的调节区间中。优选地，调节剂转换回到包含在电解质中的氧化剂或还原剂。替换地或附加地，调节剂还可以在工作电极处生成。在该情形中，调节剂的生成仅能发生在单独的调节区间中，即对内容物质的测量必须暂停，并且该调节剂通过在工作电极和工作参考电极之间施加相应电压来从包含在电解质中的还原剂或氧化剂中生成。随后可以通过电压的变化来逆转电化学氧化还原反应，即调节剂不再在工作电极处生成，而是被转换。结果，调节效果开始。优选地，调节剂转换回到包含在电解质中的氧化剂或还原剂。根据本专利技术的方法还允许电流传感器的另外的组件(尤其是膜和另外的电极)不含杂质，这些杂质影响扩散和工作电极处的电化学反应或者延迟杂质的沉积。这可归因于可通过扩散来分散在电解质中的调节剂的氧化或还原效果。“测量设备”是空间受限的容器，其包括至少一个电流传感器和控制设备。它还可以包含用于通流调节、用于测量pH值的一个或多个空间受限的模块和具有至少一个发生器电极以及一个或多个泵的模块。电流传感器可以经由一个或多个包含电解质的连接来与另外的模块(若被提供)相连接。样本中的内容物质和/或调节剂可以经由泵输送到测量腔室。同时或替换地，内容物质和/或调节剂可以通过扩散到达测量腔室。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于清洁、调节、校准和/或调整测量设备的电流传感器以供确定样本中的内容物质的方法，其中所述测量设备包括电解质和所述电流传感器，所述电流传感器具有由选择性可渗透膜密封的测量腔室，其中布置有工作电极和与所述工作电极电连接的工作参考电极，并且其中在测量区间期间对所述内容物质的确定通过以下操作而发生：在所述工作电极和所述工作参考电极之间施加电压，测量流经所述工作电极和所述工作参考电极之间的电连接的电流并从所测得的电流中推导出所述内容物质，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n■在布置在所述测量设备中的所述工作电极和/或发生器电极处生成调节剂，其中所述调节剂是氧化剂或还原剂，/n■如果所述调节剂是还原剂，则在所述工作电极处氧化所述调节剂，或者如果所述调节剂是氧化剂，则在所述工作电极处还原所述调节剂。/n
【技术特征摘要】
20180607 DE 102018113640.41.一种用于清洁、调节、校准和/或调整测量设备的电流传感器以供确定样本中的内容物质的方法，其中所述测量设备包括电解质和所述电流传感器，所述电流传感器具有由选择性可渗透膜密封的测量腔室，其中布置有工作电极和与所述工作电极电连接的工作参考电极，并且其中在测量区间期间对所述内容物质的确定通过以下操作而发生：在所述工作电极和所述工作参考电极之间施加电压，测量流经所述工作电极和所述工作参考电极之间的电连接的电流并从所测得的电流中推导出所述内容物质，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
■在布置在所述测量设备中的所述工作电极和/或发生器电极处生成调节剂，其中所述调节剂是氧化剂或还原剂，
■如果所述调节剂是还原剂，则在所述工作电极处氧化所述调节剂，或者如果所述调节剂是氧化剂，则在所述工作电极处还原所述调节剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发生器电极布置在所述测量腔室中，在所述发生器电极处生成所述调节剂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发生器电极在所述测量区间期间生成所述调节剂。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调节剂在调节区间期间生成，其中所述调节剂优选地在多个调节区间期间被馈送或生成，其中所述调节区间比两个连贯的调节区间之间的间隔短。
5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述调节剂连续地生成。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，生成预定量的调节剂。
7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述待确定的内容物质被用作调节剂。
8.根据前述权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，检测电解质被用作电解质，所述电解质包含通过所述待确定的内容物质被还原或氧化成检测成分的成分，其中所述检测成分被优选地用作调节剂。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述待确定的内容物质是氧化剂，例如氯、溴和碘的氧化性卤素化合物、氯胺和溴胺、Cl2、Br2、O3、ClO2、过乙酸、H2O2、亚氯酸盐或次氯酸盐或相应的酸(优选地次氯酸(HOCl))。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，碘化物溶液被用作电解质，其中碘被优选地用作调节剂。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，从在...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·科伯特，H·舍普夫，T·温克勒，
申请(专利权)人：卓越有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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