[其他]固態參比電極

在審

• 申請號: 101985000003484
• 申請日: 1985-05-03
• 公開（公告）號: CN1003809B
• 公開（公告）日: 1989-04-05
• 發明（設計）人: 吳源陶;馬艷欽
• 申請（專利權）人: 核工業部北京第五研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種以高分子聚合物為基體的全封閉式固態參比電極，其液絡部含有金屬高氮酸鹽，或金屬硫酸鹽，或金屬氟化物，或硅酸鹽。其內參比電解液的溶劑部分由醇類和水組成，或由丙烯酰胺及其衍生物的聚合物或共聚物和水組成。它可以在溫度高達１５０℃和壓力高達１００公斤／厘米²的體系中使用。

本發明涉及一種改進的參比電極，特別是一種全封閉式固態參比電極。它適宜與各種指示電極相配合，在較高的溫度和壓力下，測量溶液中的pH值、氧化還原電勢值、選擇離子活度等。

一般的參比電極，如甘汞電極，不適宜在有較高溫度和較高壓力的工業流程中使用。即使在通常條件下使用，也由于經常補充內參比電解液等問題，帶來維護和操作上的不便。為此，美國專利4002547揭示了一種全封閉式固態參比電極。它以高分子聚合物為基體，添加固體微粒，構成電極的液絡部，克服了上述甘汞電極的一些弊病。其耐溫和耐壓指標分別是100℃和10.5千克力/平方厘米。這樣，在一些存在更高溫度或壓力的工藝流程中，例如在滅菌溫度高達120℃-150℃的發酵工藝中，這種電極不能適用。此外，該電極的內參比液滲漏量較大，影響使用壽命。

本發明的目的是要提供一種改進的全封閉式固態參比電極，它能夠在溫度高達150℃或壓力高達100千克力/平方厘米的體系中使用。

為實現本發明的目的，需在電極的內參比電解液的溶劑中加入非水組分，還需在電極的液絡部中添加特定的固體微粒。

附圖是固態參比電極結構的示意圖。圖中〔1〕為電極引線，〔2〕為電極罩，〔3〕為電極帽，〔4〕為內參比電解液，〔5〕為內電極，〔6〕為電極殼體，〔7〕為固體微粒，〔8〕為液絡部。

按照本發明，電極殼體的材料應是高分子聚合物。現僅以聚四氟乙烯為例加以說明。實際上，采用其它高分子聚合物也可以實現本發明的目的。聚四氟乙烯粉料經120目過篩，固體微粒經200目過篩。篩后的聚四氟乙烯粉料與固體微粒充分混勻。其中固體微粒需占混合料總重量的7%至40%。該混合料作為電極液絡部的材料。電極殼體的其余部分的原料是經60目過篩的純聚四氟乙烯粉料。將混合料和純聚四氟乙烯粉料一同放置在模具中模壓成坯，再置于高溫燒結爐中燒結。其燒結工藝與一般聚四氟乙烯坯料的燒結工藝相同。燒結后的電極坯料按設計要求加工成電極殼體。

內電極〔5〕為銀-氯化銀電極，可采用壓片法制作。將氯化銀粉末與銀粉按二至四比一的比例，模壓在內電極的銀絲上。

內參比電解液〔4〕的溶劑部分由水和非水組分組成。該非水組分有比水更高的沸點，且能與水互溶，或按一定比例溶于水中。內參比電解液〔4〕的制備方法可以采用：

1.溶劑部分由二元醇或多元醇和水組成，且為氯化鉀或氯化鈉所飽和的溶液。可以選擇的二元醇或多元醇包括：乙二醇、丙三醇、丁四醇、己六醇及其它可溶于水的二元醇及多元醇。其含量為溶劑總重量的20%～至100%。

2.溶劑部分由丙烯酰胺及其衍生物的聚合物或共聚物和水組成，且為氯化鉀或氯化鈉所飽和的溶液。丙烯酰胺及其衍生物的聚合物或共聚物的分子量在一百萬至二千萬之間，其含量為溶劑總重量的15%至50%。

液絡部中所選用的特定固體微粒不同于人們已知的，可溶于水的中性鹽類，如氯化鉀、氯化鈉、硝酸鈉等，而是微溶于水或難溶于水的中性鹽類。可供選擇的固體微粒是：

1.高氯酸鉀;2.硫酸鈣;3.氟化鈉、氟化鈣。

液絡部中所選用的特定固體微粒不同于人們已知的纖維狀硅酸鹽、層狀硅酸鹽或無定形硅酸鹽，如石棉、云母、玻璃纖維等，而是骨架狀硅酸鹽。它們應有良好的化學穩定性和一定的吸水性，可供選擇的固體微粒是：

1.方沸石;2.方鈉石;3.鉀長石;4.硅藻土;5.其它骨架狀硅酸鹽。

由此制成的電極有耐溫，耐壓，耐結垢，耐機械沖擊，使用壽命長等優點，尤其適合于在工業流程中應用。