[其他]長壽命極譜式氧電極

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105276
• 申請日: 1985-07-06
• 公開（公告）號: CN85105276A
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮強(qiáng)生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海冶金研究所
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 季良赳

本發(fā)明為長壽命極譜式氧電極，是電化學(xué)分析方法中的一種測試電極。

用極譜原理制成的氧電極用于測量混合氣體中的氧含量，但存在探測靈敏度低，電極壽命短及電解液易干易泄漏的問題。美國專利US????4367133用多孔材料（聚乙烯）包封貴金屬陰極，利用毛細(xì)作用將凝膠固化的電解液輸送至陰極與透氣膜間形成液膜以解決氧電極漏液問題，用大電流電鍍形成粗糙銀層，增大表面積以延長電極使用壽命。由于測氧過程中AgCl的生成，使本已疏松的銀層容易脫落，銀屑聚集在陰、陽極之間易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，面積也不夠大，壽命延長不多，且由于陰、陽極間用多孔材料隔開，熱平衡慢，溫度同步性差，使用的聚四氟乙烯或聚乙烯等透氣膜材料，有冷流動性，會變形，使膜與陰極間壓力不能恒定，影響電極的長期穩(wěn)定性。馮強(qiáng)生等（化學(xué)學(xué)報，39，1，55，1981）提出將陰極和溫度補(bǔ)償熱敏電阻埋入作陽極的銀棒中，并使用鉑-玻璃界面無裂紋的陰極，降低了殘余電流，可提高探測靈敏度。但由于陽極面積小，限制了電極壽命，測含氫氣體時，因鉑的催化作用，有時會產(chǎn)生負(fù)電流，影響探測精度。

本發(fā)明的目的在于提出二種改進(jìn)的極譜式氧電極，主要是大幅度增加陽極面積，使用低蒸氣壓電解液，它們具有壽命長，靈敏度高的特點。

本發(fā)明采用二種方法提高極譜式氧電極的壽命。一種采用中間裝填粒度小于20μm的純銀粉加少量AgCl或充填含少量Hg₂Cl₂的Hg的空心高純微孔石墨作為陽極，且把鉑-玻璃陰極及熱敏電阻封裝在微孔石墨中。由于石墨為良導(dǎo)體，使熱敏電阻與陰極溫度同步性能好，同時，微孔石墨能通過毛細(xì)管作用將電解液輸送到陰極。當(dāng)充填銀粉時，電解液與銀粉接觸，會生成AgCl、石墨電位等于Ag/AgCl陽極電位。采用石墨包封銀粉使表面積大大增加，從而使電極壽命不再受陽極形成AgCl不導(dǎo)電層的限制，而且也解決了電鍍銀層的脫落問題。當(dāng)充填Hg時，有Hg₂Cl₂存在使石墨電位等于Hg/Hg₂Cl₂陽極電位，由于Hg為液體，與Hg₂Cl₂比重不同，在重力及輕微振動作用下，Hg₂Cl₂在Hg表面不會形成不導(dǎo)電膜。電極壽命也不受陽極限制。

另一種方法采用實心石墨外卷多層薄銀片構(gòu)成大面積陽極，達(dá)到提高電極壽命的目的。

本發(fā)明的另一個重要特點是采用低蒸汽壓電解液，它是以濃度為20-100%的乙二醇或丙三醇為溶劑（視使用溫度而定），0.1-1M堿金屬氯化物鹽（如氯化鉀、氯化鈉或氯化鋰）做電解質(zhì)配制而成的。這種電解液充入電極中可在一、二年內(nèi)不干涸。

本發(fā)明還在另外一些方面對電極作了改進(jìn)。在鉑電極上電鍍一層致密的Au或Ag層，可防止測含氫氣體時產(chǎn)生催化電流，同時又保持了鉑-玻璃陰極殘余電流小的特點。采用雙層透氣膜，外層采用0.1-0.15mm厚的硅橡膠，內(nèi)層為只固定一端，另外三端可浮動的厚5-20μm的長方形氟塑料。這樣，膜對陰極的壓力幾乎完全由硅橡膠膜決定，由于硅橡膠的彈性，使膜與陰極間壓力可長期保持不變，電極工作穩(wěn)定，即使反復(fù)更換電解液，也不需換膜。這雙層透氣膜用硅膠水及O形圈固定，保證不漏液。在透氣膜前放一微孔氟塑料分流膜，以減慢高速氣體流速，在測定干燥氣樣時，減少了氣流帶走從膜擴(kuò)散出來的水分子，既延長了電極壽命，又能防塵防液滴。另外，為防止運輸時的漏液，壓力平衡孔做成管狀，不用或運輸時蓋上管帽。溫度補(bǔ)償熱敏電阻埋入石墨陽極中，由于石墨為良導(dǎo)體，保證了熱敏電阻與陰極溫度同步。陽極、陰極及熱敏電阻的引出線采用硅橡膠封裝，防止漏電。