CN1200276C - 参比电极 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种参比电极，所述参比电极可捕集向内充溶液渗透的银离子和氯络离子，从而可以防止堵塞液接部位。本发明所述参比电极包括：置于内充溶液中的银/氯化银电极作为内电极；和一个管，在所述的管中从上到下依次容纳有所述内电极、无机阳离子交换剂和陶瓷元件，所述无机阳离子交换剂用来捕集从内电极浸出的银离子和/或氯络离子，所述陶瓷元件用来防止银离子和/或氯络离子扩散进入内充溶液，其中所述的管被浸泡在内充溶液中。

Description

参比电极
技术领域
本发明涉及参比电极，所述参比电极具有位于内充溶液中的银和氯化银内电极。
背景技术
上述类型的参比电极工作时，可溶性银离子(Ag+)从银和氯化银电极中浸出，通过如下反应等形成了溶解的氯络离子(如AgCl2 -)。
     (1)
  (2)
如果氯络离子在液接部位遇到氯离子浓度低的水溶液，上述反应均会从右向左移动，从而可产生AgCl(氯化银)沉淀。
特别是，在60℃或以上的高温下连续工作时，银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)的浓度会增加，而在温度降低时，它们可形成氯化银，该氯化银可堵塞液接部位。特别是，当在100℃下连续工作时，数天内液接部位就会被氯化银堵塞。电解液中所含的干扰物质如蛋白质、银、汞和H2S也能通过液接部位进入内充溶液。在此情形下，干扰物质可使内电极电位偏移，或者这些干扰物质与银离子反应而形成难溶的沉淀物，从而堵塞液接部位。
于是，现有技术包括，例如通过定期更换内充溶液，来防止银或氯络离子含量增加的方法，还包括强制排出内充溶液的方法，当因温度发生周期性变化而引起压力变化时，可以防止液体被检物的吸入。
然而，上述前一方法不能彻底清除堵塞液接部位的银离子，而且其维护也不很容易。上述后一方法需要参比电极具有复杂的结构，这不但会增加成本，而且其连续工作的效率也不高。
发明内容
基于上述问题而完成了本发明。本发明的目的是提供一种参比电极，所述参比电极可捕集向内充溶液渗透的银离子和氯络离子，从而可以防止堵塞液接部位。
为了达到本发明的目的，根据本发明的参比电极包括：置于内充溶液中的银和氯化银电极作为内电极；和一个管，在所述的管中从上到下依次容纳有所述内电极、无机阳离子交换剂和陶瓷元件，所述无机阳离子交换剂用来捕集从内电极浸出的银离子和/或氯络离子，所述陶瓷元件用来防止银离子和/或氯络离子扩散进入内充溶液，其中所述的管被浸泡在内充溶液中。
特别地，例如，在内电极与无机阳离子交换剂之间，所述的管可以容纳其另一个陶瓷元件，该陶瓷元件用来防止从内电极浸出的银离子和/或氯络离子进入无机阳离子交换剂。
附图说明
图1是根据本发明第一个实施方式的结构视图；
图2是根据本发明第二个实施方式的结构视图；
图3是本发明效果的特性曲线；和
图4是根据本发明第三个实施方式的结构视图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明进行详细描述。
图1显示了根据本发明的第一个实施方式，该实施方式包括一个管，在所述的管中从上到下依次容纳有银和氯化银内电极、无机阳离子交换剂和陶瓷元件，其中所述的管被浸泡在内充溶液中。
在图1中，标号1表示参比电极C的外管，所述外管由例如玻璃管等管材形成。标号2表示充装在外管1中的内充溶液，例如KCl。标号3表示银和氯化银内电极，所述银和氯化银内电极具有银丝4和附着在尖端A上的熔融态氯化银。内电极3被容纳在下述内管6中。
标号5表示液接部位，该液接部位由例如陶瓷等材料制成，其位于管1的底部。陶瓷的例子包括基于(SiO2+Al2O3)的陶瓷和基于ZrO2的陶瓷。
标号6表示浸入内充溶液2中的内管。内管6中从上到下依次容纳有银和氯化银内电极3、无机阳离子交换剂7和陶瓷元件8，该陶瓷元件8用来防止银离子(Ag+)和氯络离子(如AgCl2 -)向内充溶液2中扩散。无机阳离子交换剂7具有捕集从内电极3浸出的银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)的功能。
陶瓷元件8的材料不同于液接部位5的材料，该陶瓷元件8具有防止银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)从内电极3向内充溶液2中扩散的功能。例如，陶瓷元件8由多孔陶瓷(优选Al2O3多孔陶瓷)制成。
例如，采用由东亚合成化学工业株式会社(Toagosei Co.，Ltd.)制造，其商品名为IXE的基于ZrO2的阳离子交换剂来作为无机阳离子交换剂7。
在该实施方式中，内管6由可热收缩的管(优选基于聚烯烃的热收缩管)形成。内管6的内表面涂有粘合剂，从而银丝4的下部4a与在其下连接的内电极3被良好地密封在内管6的上部。优选的粘合剂包括聚酰胺。
陶瓷元件8也被良好地密封在内管6的下部。
在内管6的中间部位，无机阳离子交换剂7被夹在上部的内电极3和下部的陶瓷元件8之间，并被良好地密封在内管6中。
在该结构中，从内电极3浸出的银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)被无机阳离子交换剂7捕获，这样就可防止氯化银的产生。电极电位也可不受液接部位5的氯化银沉淀的影响。此外，位于无机阳离子交换剂7之下的陶瓷元件8可以防止银离子(Ag+)和氯络离子(AgCl2 -)向内充溶液2中扩散。
由图3中的特性曲线X可见，在内电极3的最底端具有无机阳离子交换剂7的结构抑制了液接部位5中氯离子的产生，与此相比，传统的结构仅在银和氯化银内电极上涂有聚四氟乙烯(注册商标Teflon)涂层。在图3中，纵坐标表示内充溶液2中的银离子浓度。
图2显示了本发明的第二个实施方式，该实施方式包括内管6，在内管6中从上到下依次容纳有银和氯化银内电极3；陶瓷元件8，用来即时阻止从内电极3中浸出的银离子(Ag+)和氯络离子(如AgCl2 -)向无机阳离子交换剂7扩散；无机阳离子交换剂7，用来捕集从内电极3浸出的银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)；和陶瓷元件8，用来防止来自内电极3的银离子(Ag+)和氯络离子(AgCl2 -)向内充溶液2扩散，其中内管6浸渍在内充溶液2中。在图1和图2中，相同的标号表示相同或相应的组件。
在该实施方式中，无机阳离子交换剂7被夹在两个分别位于上部和下部的陶瓷元件8之间。在该结构中，电极电位可更可靠地不受在液接部位5的氯化银沉淀的影响。
位于内电极3和无机阳离子交换剂7之间的陶瓷元件8可防止银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)溶解(渗透)进入无机阳离子交换剂7。因此，无机阳离子交换剂7的离子交换反应可更为有效地防止离子进入内充溶液2。
由图3的特性曲线Y可见，与传统的仅具有聚四氟乙烯涂层的银和氯化银内电极相比，如下结构可更为有效地抑制银离子和溶解的氯络离子向内充溶液2的扩散，所述结构具有夹在两个陶瓷元件8之间的无机阳离子交换剂7，其中一个陶瓷元件8位于内电极3的最下部，可以即时阻止银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)向无机阳离子交换剂7渗透；另一个陶瓷元件8位于无机阳离子交换剂7的最下部，具有防止来自内电极3的银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(AgCl2 -)向内充溶液2中扩散的功能。
图4显示了本发明的第三个实施方式，该实施方式包括位于内充溶液2中的无机阳离子交换剂7，该无机阳离子交换剂7用以捕集从内电极3浸出的银离子(Ag+)和溶解的氯络离子(如AgCl2 -)。在图1到3和图4中，相同的标号表示相同或相应的组件。
在该结构中，无机阳离子交换剂7位于液接部位5之上。无机阳离子交换剂7可作为内充溶液2的添加物。
该实施方式具有如下效果。
如上述各实施方式所述，无机阳离子交换剂7捕集如银离子(Ag+)等离子，从而防止了氯化银与液接部位5接触而堵塞该液接部位5。
此外，如果例如蛋白质、银、汞和H2S等干扰物质通过液接部位5进入内充溶液2，无机阳离子交换剂7可将其清除。因此，可以避免因干扰物质所引起的电极电位的偏移。
如上所述，根据本发明的参比电极包括：置于内充溶液中的银和氯化银内电极；和一个浸渍在内充溶液中的管，该管中从上到下依次容纳有所述内电极、无机阳离子交换剂和陶瓷元件，所述无机阳离子交换剂用来捕集从内电极浸出的银离子和/或氯络离子，所述陶瓷元件用来防止银离子和/或氯络离子扩散进入内充溶液。
在内电极与无机阳离子交换剂之间，所述的管还具有另一个陶瓷元件，该陶瓷元件用来阻止从内电极浸出的银离子和/或氯络离子进入无机阳离子交换剂。
于是，无机阳离子交换剂捕集了银离子和/或氯络离子，而且即时抑制了银离子和/或氯络离子向内充溶液的扩散，从而防止了氯化银的产生。此外，防止了液接部位上的氯化银沉淀对电极电位的影响。

Claims (3)

1.一种参比电极，其特征在于，所述参比电极包括：置于外管的内充溶液中的银和氯化银电极作为内电极；和一个内管，在所述内管中从上到下依次容纳有所述内电极、无机阳离子交换剂和陶瓷元件，所述无机阳离子交换剂用来捕集从内电极浸出的银离子和/或氯络离子，所述陶瓷元件用来防止银离子和/或氯络离子扩散进入内充溶液，其中所述内管被浸泡在内充溶液中。
2.根据权利要求1的参比电极，其中，在所述内电极与无机阳离子交换剂之间，所述内管还容纳有另一个陶瓷元件，该陶瓷元件用来阻止从内电极浸出的银离子和/或氯络离子进入无机阳离子交换剂。
3.一种参比电极，其特征在于，所述参比电极包括：置于外管的内充溶液中的银和氯化银电极作为内电极；和位于内充溶液中并在液接部位之上的无机阳离子交换剂，所述液接部位位于所述外管上，该无机阳离子交换剂用来捕集从内电极浸出的银离子和/或氯络离子。
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