[其他]封閉式流動體系固體電極微電解池

無效

• 申請號: 86106192
• 申請日: 1986-09-13
• 公開（公告）號: CN86106192A
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發明（設計）人: 陳永樂;溫燕天;陳明仙;吳三明
• 申請（專利權）人: 冶金部天津地質研究院
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/28;G01N27/26
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 李玲,馬文念

本發明屬于電分析化學伏安分析技術領域，它是伏安分析技術的核心部件，可供進行催化伏安法，陰極伏安法，溶出伏安法，循環伏安法的測試工作。

1922年捷克電化學教授HeYrovsky提出以滴汞電極為陰極，研究溶液電解中的電壓（伏）-電流（安）關系，進行定量分析，因而獲得了諾貝爾獎金，由此建立起來的極譜分析成為分析化學的重要分支。

但是，使用滴汞電極所消耗的汞嚴重污染環境危害人體;其次，使用滴汞電極，由于運動著的電極表面帶來很大的噪音，成為高靈敏測定的障礙;第三，汞在零電位左右被氧化，而無法在正電位上工作;第四，使用滴汞電極時，電極系統比較復雜，使自動分析和其它儀器聯機使用比較困難。

從四十年代開始，人們進行大量工作尋找其它電極以代替滴汞電極但未成功。因為靜止電極進行伏安分析時，為破壞擴散層的增厚，就必須加上復雜的裝置，特別是進行帶有強烈吸附的催化伏安分析，電極的處理就更加困難，因而得不到良好的重現。

六十年代后，以陽極溶出為先導的固體電極伏安分析得到發展，到七十年代美國、蘇聯、日本及西歐各國溶出伏安法已發展到很高程度。但是，這種常規的溶出法是用電磁攪拌旋轉工作電極，旋轉電解杯或是用氣泡攪拌的方式來破壞擴散層的增厚以達到提高予電解的效率，這樣不僅試驗設備復雜，重現性差，而且要求測定的試液較多，不利于提高測定的絕對靈敏度。

從七十年代開始大量使用的陽極溶出伏安法，也設計了不少靜止的微電解池和流動的微電解池，但是這些設計都僅能供陽極溶出分析或有機物的分析使用，少數的流通池也僅能供測定在工作電極上沒有電沉積的，NO^-₃等使用。

例如，蘇聯E、A、Qcmpolugok，、A、X、30（1975）№1、185設計了流動的多孔炭電極電解池，由于工作電極是多孔性炭電極，當進行還原成零價金屬的陰極伏安法時，由于電極表面難于恢復而得不到重現。另外，該電解池是臥式，當進行非連續流動的測量時氣泡很難完全排出，從而影響測量精度，因此這種格式的電解池只適合于進行Fe還原成Fe的連續流動的測定，但不能進行其它形式的伏安測定。

法國專利D340DA/17，FR2360-074，300776，以及德國專利070479，75515C，DT2914-193，所設計的伏安池也是專供溶出法使用，都不能用于催化伏安分析。

日本柳本制作所設計了L-2000高速液相色譜伏安檢測池，僅供測定有機物，如苯鄰二酚胺、荼兜酚等用，不能進行有電沉積的其它無機元素的分析。

上述國外的這些電解池，其致命的缺點就是解決不了在一次伏安測定之后，如何在以秒計的短時間內使工作電極由于進行伏安測定而帶來的電沉積物、吸附物自動地溶出和解吸，使電極表面的氧化膜迅速地還原過來，有足夠的濕潤程度，使工作電極表面有相同的電活性表面積，從而能夠進行重現的第二次測定。

為此，美國PAR公司設計了303擠汞電極，日本柳本制所設計了高精度的EA-290懸汞電極，1985年瑞士Metrohm公司設計了663VA擠汞懸汞電極，這些靜止的懸汞電極、保留了Heyrovosky滴汞電極的汞電極及更生電極的優點。即每進行一次測定之后就甩棄一滴汞，并立即擠出一滴大小基本相同、懸而不動的汞，作為第二次測定的工作電極，這樣就克服了Heyrovosky的滴汞電極由于運動著的電極表面所帶來的噪音。因此，這種類型的懸汞電極，目前國內外大量使用。

但這種類型的電極為了擠出和第一滴汞大小完全一樣的汞滴，就要求擠汞裝置很復雜（如瑞士663VA電極是用氣泵擠汞），精度很高，因此價格很昂貴，如美國303電極每個售價一千多元。

同時，這種用擠汞，懸汞，甩汞的辦法來進行電極更生，實際要使汞滴大小完全一樣是很困難的，因為存在機械精度問題，況且由于設備復雜而易出故障;再者還是沒有解決汞的污染問題;第三，由于電極復雜給自動分析、聯機使用帶來困難;第四，在正電位上汞電極無法工作的問題也沒有解決。

為此，本發明提出了一種封閉式流動體系固體電極微電解池，該微電解池把電極和電解池結合在一起，在微電解池內工作電極、對電極、參比電極三電極采用豎式結構（見圖1），工作時，與常規極譜分析中電極流動（滴汞）、試液靜止正好相反，即電極靜止、試液由下而上地流動，因而防止了擴散層增厚，與本發明所設計的電極電位控制器（見圖2）相配合，可以很方便地在秒計的短時間內完成工作電極的潤濕，氧化汞膜的還原，前波先還原物的解脫，吸附物的解吸，以及濃度平衡，吸附平衡的建立等電極處理和消除記憶，能夠獲得與滴汞電極一樣重現良好的波形。