ElyFlow
Messzelle optimiert für Elektrolytkreisläufe

ElyFlow ist eine für Elektrolytkreisläufe optimierte Messzelle für die Elektrochemie mit Dreielektrodenanordnung. Arbeitselektrode und Gegenelektrode sind parallel angeordnet. Die Referenzelektrode, vorzugsweise eine Mini-HydroFlex, befindet sich in einem separaten Reservoir. Über Haber-Luggin-Kapillaren, die direkt mit einem fixierten Abstand zur Arbeitselektrode enden, wird das Potential gemessen.
Außerdem kann der Elektrolyt durch die Zelle gepumpt werden.

ElyFlow ist die neu entwickelte elektrochemische Messzelle von Gaskatel und bietet ganz neue Möglichkeiten bei Ihren elektrochemischen Messungen.

Sie ist optimiert für Messungen mit einem Elektrolytkreislauf.

 

Sie können damit wie gewohnt Ihre Bleche und Gasdiffusionselektroden charakterisieren.

 

Untersuchungen an Membranen sind ebenfalls möglich.

 

Wasserstoffpermeation ist Ihr Thema? Kein Problem – auch diese kann mit ElyFlow in der Wasserstoffpermeationseinheit untersucht werden.

 

Wie FlexCell ist auch ElyFlow flexibel hinsichtlich der Proben (z.B. Metallbleche, Folien, Gasdiffusionselektroden) – aber unflexibel an den Stellen, wo es darauf ankommt:

 

  • fixierter und damit definierter Abstand der Arbeitselektrode zur Gegenelektrode
  • fixierter und damit definierter Abstand der Referenzelektrode zur Arbeitselektrode

 

ElyFlow ist chemisch beständig und unkaputtbar, denn sie wird aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gefertigt.

Sie kann in einem pH-Bereich von pH 8 bis pH 16 eingesetzt werden.

Das Elektrolytvolumen beträgt nur 25 ml.

ElyFlow – Die elektrochemische Messzelle mit Dreielektrodenanordnung für Ihre elektrochemischen Messungen

Temperaturregler für die Messzelle FlexCell

Download Bedienungsanleitung ElyFlow Download Bedienungsanleitung Temperaturkontrollbox

Die Messzelle ist durch ein integriertes PTC-Heizelement beheizbar bis 100°C. Das Heizelement ist hinter dem Gegenelektrodehalter angebracht. Die Kontaktierung erfolgt über 4 mm Bananenbuchsen. Verwenden Sie zur Temperaturregelung die Temperaturkontrollbox von Gaskatel.

Was sind die Besonderheiten der Messzelle ElyFlow im Detail?

Fertigung aus Kunststoff

Die Messzelle ElyFlow wird aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gefertigt. Mit der PTFE-Messzelle können Sie sogar in fluoridhaltigen und stark alkalischen Medien messen.
ElyFlow ist bruchunempfindlich.
Durch die CNC-Technik ist eine präzise und reproduzierbare Fertigung aller relevanten Bohrungen, Vertiefungen für Dichtungen etc. möglich.

Homogenes elektrisches Feld

Homogenes elektrische Feld in der Messzelle ElyFlow

Homogenes elektrisches Feld

Arbeits- und Gegenelektrode sind wie bei FlexCell parallel angeordnet.
Der Elektrolytraum ist röhrenförmig ausgelegt.
Das sorgt auch bei ElyFlow für ein homogenes elektrisches Feld.

 

Elektrodengröße – Elektrodenabstand
Die Arbeitsfläche der Elektrode beträgt 10 cm2.
Der Abstand zwischen Arbeits- und Gegenelektrode beträgt 2 cm.
Messungen in schlecht leitfähigen Elektrolyten sind nun möglich.
Höhere Stromdichten können aufgeprägt werden

Haber-Luggin-Kapillaren

Für die Referenzelektrode gibt es zwei kleine Reservoire, die jeweils in eine unbewegliche Haber-Luggin-Kapillare übergehen.

Die Haber-Luggin-Kapillaren enden dicht vor der Arbeitsfläche. Damit wird das Potential weder durch das Stromlinienfeld noch durch entstehende Gasblasen gestört. Der Spannungsabfall über den Elektrolyten ist aufgrund des geringen Abstands sehr gering.

Die CNC-Technik in Kunststoff erlaubt die präzise Positionierung der Haber-Luggin-Kapillare zur Arbeitselektrode. Das gewährleistet die Vergleichbarkeit der Messungen untereinander und zwischen den Messzellen.

Reservoire und Haber-Luggin-Kapillaren für die Referenzelektroden in der Messzelle ElyFlow

Elektrolytverteilung und Gasblasenabtransport

In ElyFlow wird der Elektrolyt über drei Öffnungen verteilt. Ein Dom sorgt für die kontrollierte Ableitung der Gasblasen.

Es gibt einen Elektrolyteinlass mit drei Öffnungen auf jeder Seite, die den Elektrolytfluss in Richtung der Arbeits- und Gegenelektrode verteilen.

Am Elektrolytausgang befindet sich ein Hohlraum (Dom) zum Sammeln des Elektrolyten und zum kontrollierten Entfernen von Gasblasen aus dem elektrochemischen Prozess.

Gasversorgung von Gasdiffusionselektroden

Gasdiffusionselektroden können über die Anschlüsse am Gasraum mit Reaktionsgasen versorgt werden.
Am besten setzen Sie ein Nadelventil ein, um den Gasstrom zu kontrollieren.

Gasdiffusionselektroden können mit Gasen wie z. B. Luft, Sauerstoff oder Wasserstoff versorgt werden

Elektrolytvolumen und Elektrolytanalyse

Das Elektrolytvolumen in der Zelle beträgt 25 ml.
Es kann aber vergrößert werden, in dem der Elektrolyt mit Hilfe einer Membranpumpe aus einem Vorratsgefäß durch die Messzelle gepumpt wird. So sind längere Messzeiten möglich.

Außerdem kann der Elektrolyt im Vorratsgefäß während der Messung kontinuierlich überwacht werden: Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Analyse der Reaktionsprodukte.

Verwenden Sie ein beheizbares Vorratsgefäß, wenn Sie bei höheren Temperaturen messen.

In einem Vorratsgefäß temperierter Elektrolyt kann durch Elyflow gepumpt werden

Schutz vor unerwünschten Nebenprodukten

Oft ist die Gegenelektrode die Anode. Das heißt, man erzeugt dort sehr oxidierende Ionen. Abhängig vom Elektrolyten können dies Peroxide, Perchlorat, Persulfate usw. sein. Selbst die kleinste Menge dieser Ionen, die zur Arbeitselektrode gelangen, kann schwere Korrosionsprozesse auslösen.

Mit dem zusätzlichen Analytraum für ElyFlow kann zum Schutz der Arbeitselektrode vor den Reaktionsprodukten eine Membran eingebaut werden.

Anwendungen der ElyFlow in der Elektrochemie

Galvanische Beschichtungen

Mit einem Elektrolytkreislauf sind kontrollierte galvanische Beschichtungen möglich, da der Elektrolyt ständig erneuert wird. Eine Abreicherung der Edukte vor der Arbeitselektrode ist so ausgeschlossen.

 

CO2-Reduktion

Die elektrochemische Umwandlung von CO2 in Formiate oder Carbonate ist hochaktuell.

ElyFlow ermöglicht es, dass der Elektrolyt kontinuierlich erneuert werden kann. Im Vorratsgefäß können z. b. Temperatur, pH-Wert oder Leitwert überwacht werden. Außerdem kann mit entsprechender Sensorik eine Analyse der Reaktionsprodukte erfolgen.

 

Bestimmung des Membranwiderstands

Da jeder Analytraum über Haber Luggin-Kapillaren verfügt, können Sie zwei Analyträume zur Messung des Membranwiderstands verwenden.

Um den Spannungsabfall an der Membran zu messen, müssen beide Analyträume so positioniert werden, dass die Haber-Luggin-Kapillaren zur Membran hin zeigen.

Der Spannungsabfall über der Membran wird als Differenz der beiden Referenzelektroden innerhalb der Haber-Luggin-Kapillaren angenommen.

ElyFlow und FlexCell im Vergleich
Troubleshooting

Typische Probleme während der Messungen an elektrochemischen Zellen werden verursacht durch:

Korrodierte Kontakte und Messkabel
Überprüfen Sie die Messkabel auf optische Schäden wie Korrosion, Risse und festsitzende Stecker. Tauschen Sie die Kabel aus.

Referenzelektrode
Gasblasen in der Haber-Luggin-Kapillare bzw. Luftblasen im Innenelektroden der Referenzelektrode können die Potentialmessung stören. Diffusionsspannungen durch das Diaphragma der Referenzelektrode können Messfehler verursachen.

Elektrolytfilm
Ein Elektrolytfilm zwischen Referenz- und Gegenelektrode kann zu einem Kurzschluss führen.

Verunreinigungen
Verunreinigungen, Abbauprodukte, Korrosionsprodukte können zu fehlerhaften Messungen führen.

Batteriestatus
Eine altersschwache Batterie bei Handmultimetern führt zu falschen Spannungen.

Potentiostat und Filter
Oftmals reagiert der Potentiostat sehr empfindlich auf Elektrolyte und/oder Proben mit unzureichender Leitfähigkeit oder Gasblasen in der Haber-Luggin-Kapillare. Er fängt an zu schwingen. Weitere hilfreiche Informationen finden sich unter What-can-cause-my-experiment-to-be-noisy

Software
Achten Sie auf korrekte Vorzeichen bei der Eingabe Ihrer Messparameter in die Software. Auch Bugs in der Software können auftreten.