Elektrochemische Messungen an Inertgas-Sauerstoff-Gemischen
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Nr. 2154 Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Heinz Kühn von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt
Prof Dr.-lng. hahil. Wilhelm Anton Fischer Dr.-lng. Gerhard Pateisky Max-Planck-lnstitut für Eisenforschung, Düsseldorf
Elektrochemische Messungen an Inertgas-Sauerstoff-Gemischen
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
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ISBN 978-3-663-20042-0 DOI 10.1007/978-3-663-20398-8
ISBN 978-3-663-20398-8 (eBook)
Verlags-Nr. 012154
© 197 0 by Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprünglich erschienen bei Westdeutscher Verlag GmbH, Köln und Opladen 1970 Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag
Inhalt
1. Zielsetzung der Arbeit und allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Theorie der galvanischen Ketten mit einem Sauerstoffionenleiter als Festelektrolyt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Messungen mit Gaskonzentrationsketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V ersuchsaufbau und -durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Versuchsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemisorption von Sauerstoff am Festelektrolyten und ihre Deutung . . . . Gasdurchlässigkeit des Festelektrolyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Anhang.............................................. ..................
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Tabelle 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.
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1. Zielsetzung der Arbeit und allgemeine Grundlagen
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, mit Hilfe von stabilisiertem Zirkonoxyd als Festelektrolyt, die Fugazität des Sauerstoffs in Inertgasen zu ermitteln. Derartige Messungen beruhen auf der seit langem bekannten Sauerstoffionenleitung im stabilisierten Zirkonoxyd (Nernstmasse). Nach der heute allgemein gültigen Auffassung ist die Sauerstoffionenleitung an die Fluoritstruktur gebunden, die durch Einbau bestimmter Mengen zwei- oder dreiwertiger Oxyde in das Zirkonoxyd zustande kommt. Solche Oxyde sind das Kalzium- und Magnesiumoxyd sowie das Yttriumoxyd und die Oxyde der Seltenen Erdmetalle, vorzugsweise das Lanthanoxyd. Nach Untersuchungen von F. HuND [1] genügen bereits 5,3 Mol.-% CaO, um die im reinen Zirkonoxyd erst oberhalb 2200° C beständige kubische Phase bis auf Zimmertemperatur zu stabili
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