一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，包括：塑料夹，其包括上下两个夹片，所述夹片包括夹头部(1)和手握部(2)，在上夹片夹头部(1)的前端边缘上设置两个缺口(3)；参比电极(4)，其前端处于一个所述缺口(3)内；对电极(5)，其前端处于另一个所述缺口(3)内；平板式电极(6)，夹持固定在所述上下两个夹片间，所述平板式电极(6)包括电极反应区域(7)，其具有粘性表面，在所述粘性表面上粘贴有滤纸(8)，所述参比电极(4)和所述对电极(5)的前端与所述滤纸(8)紧密接触。本实用新型所述用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置结构简单、成本低、操作简便、所需样品量极少。
【专利说明】—种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电极装置，特别是涉及一种可与平板式工作电极配套使用的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置。
【背景技术】
[0002]电化学检测是指应用电化学仪器给研究体系施加一定的激励，然后检测其响应信号，并对实验数据进行分析的过程。一般而言，电化学检测装置包括电解池101、电极支架102、工作电极103、参比电极104和对电极105等组成的所谓“三电极体系”是进行电化学检测的核心部件。在常规的三电极体系中(如图1和图2所示)，电解池一般由由玻璃、聚四氟乙烯、有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂)、聚乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、橡胶等材料制成，电极支架为带有电极插孔的以绝缘材料制成，作为盖子扣在电解池上固定工作电极、参比电极和对电极。这种类型的三电极体系自身体积较大，在进行电化学测试时需要的样品溶液体积较多，一般在几至数十毫升，难以用于便携式检测。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便、所需样品量极少的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置。
[0004]一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其包括:
[0005]塑料夹，其包括上下两个夹片，所述夹片包括夹头部和手握部，在上夹片夹头部的前端边缘上设置两个缺口；
[0006]参比电极，其为固定在所述上夹片上的丝状电极，所述参比电极的前端处于一个所述缺口内；
[0007]对电极，其为固定在所述上夹片上的丝状电极，所述对电极的前端处于另一个所述缺口内；
[0008]平板式电极，夹持固定在所述上下两个夹片间，所述平板式电极包括电极反应区域，其具有粘性表面，在所述粘性表面上粘贴有滤纸，所述参比电极和所述对电极的前端与所述滤纸紧密接触。
[0009]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述参比电极采用第一丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述参比电极的前端，处于一个所述缺口内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部的上部和下部，所述参比电极的尾端为所述第一丝状电极的两端；
[0010]所述对电极采用第二丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述对电极的前端，处于另一个所述缺口内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部的上部和下部，所述对电极的尾端为所述第二丝状电极的两端。
[0011]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述第一丝状电极的两端裸露在所述夹头部之外并相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端裸露在所述夹头部之外并相互缠绕固定。
[0012]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述上夹片的夹头部上设置有两个通孔，所述第一丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部的下部的一端从所述通孔穿出，与所述第一丝状电极的另一端相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部的下部的一端从另一个所述通孔穿出，与所述第二丝状电极的另一端相互缠绕固定。
[0013]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述塑料夹的总长度为20?50mm，夹头部长度为5?10mm，夹头部宽度为15?40mm。
[0014]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述塑料夹的总长度为20?50mm,夹头部长度为10?20mm,夹头部宽度为15?40mm。
[0015]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中两个所述缺口⑶间的距离为2?10_。
[0016]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述第一丝状电极和所述第二丝状电极的电极直径均为0.3mm?Imm ;长度均为40?80mm。
[0017]本实用新型所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其中所述第一丝状电极为Ag/AgCl丝状电极,所述第二丝状电极为Pt丝电极。
[0018]本实用新型用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置与现有技术不同之处在于:本实用新型用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置加工简单，可在普通实验室实现；可以有效集成滤纸作为电解池，结构简单；进行电化学检测时所需样品量极少，可低至数微升；成本低，以价格低廉的塑料夹改造为电极支架。
[0019]本实用新型提供的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置可与平板式工作电极(ZL201220539973.9)配套使用，可以方便地集成平板式工作电极，用于微升级样品的电化学检测。
[0020]下面结合附图对本实用新型的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中的三电极体系；
[0022]图2为图1的俯视图；
[0023]图3为本实用新型实施例1中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的立体结构示意图；
[0024]图4为本实用新型实施例1中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的俯视图；
[0025]图5为本实用新型实施例1中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的侧视图；
[0026]图6为本实用新型实施例2中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的立体结构示意图；
[0027]图7为本实用新型实施例2中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的俯视图；
[0028]图8为本实用新型实施例2中用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置的侧视图；
[0029]图9为采用本实用新型所述用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置对溶液中的铬离子进行检测时的电化学信号曲线；
[0030]图10为采用本实用新型所述用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置对溶液中的铬离子进行检测时Cr(VI)的线性关系图。
【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]如图3-5所示，一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其包括:塑料夹，其包括上下两个夹片，所述夹片包括夹头部I和手握部2，在上夹片夹头部I的前端边缘上设置两个缺口 3 ;参比电极4，其为固定在所述上夹片夹头部I上的丝状电极，所述参比电极4的前端处于一个所述缺口 3内；对电极5，其为固定在所述上夹片夹头部I上的丝状电极，所述对电极5的前端处于另一个所述缺口 3内；平板式电极6，夹持固定在所述上下两个夹片间，所述平板式电极6包括电极反应区域7，其具有粘性表面，在所述粘性表面上粘贴有滤纸8，所述参比电极4和所述对电极5的前端与所述滤纸8紧密接触。
[0033]所述参比电极4采用第一丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述参比电极4的前端，处于一个所述缺口 3内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部I的上部和下部，所述参比电极4的尾端为所述第一丝状电极的两端；所述对电极5采用第二丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述对电极5的前端，处于另一个所述缺口 3内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部I的上部和下部，所述对电极5的尾端为所述第二丝状电极的两端。所述第一丝状电极的两端裸露在所述夹头部I之外并相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端裸露在所述夹头部I之外并相互缠绕固定。所述第一丝状电极为Ag/AgCl丝状电极,所述第二丝状电极为Pt丝电极。
[0034]所述塑料夹的总长度为20?50mm，夹头部I长度为5?10mm，夹头部I宽度为15?40mm。两个所述缺口 3间的距离为2?10mm。所述第一丝状电极和所述第二丝状电极的电极直径均为0.3mm?Imm ;长度均为40?80mm。具体尺寸根据实际需要设置,为上述范围内的任意数值。
[0035]实施例2
[0036]如图6-8所示，一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其包括:塑料夹，其包括上下两个夹片，所述夹片包括夹头部I和手握部2，在上夹片夹头部I的前端边缘上设置两个缺口 3 ;参比电极4，其为固定在所述上夹片夹头部I上的丝状电极，所述参比电极4的前端处于一个所述缺口 3内；对电极5，其为固定在所述上夹片夹头部I上的丝状电极，所述对电极5的前端处于另一个所述缺口 3内；平板式电极6，夹持固定在所述上下两个夹片间，所述平板式电极6包括电极反应区域7，其具有粘性表面，在所述粘性表面上粘贴有滤纸8，所述参比电极4和所述对电极5的前端与所述滤纸8紧密接触。
[0037]所述参比电极4采用第一丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述参比电极4的前端，处于一个所述缺口 3内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部I的上部和下部，所述参比电极4的尾端为所述第一丝状电极的两端。
[0038]所述对电极5采用第二丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述对电极5的前端，处于另一个所述缺口 3内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部I的上部和下部，所述对电极5的尾端为所述第二丝状电极的两端。所述上夹片的夹头部I上设置有两个通孔9，所述第一丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部I的下部的一端从所述通孔9穿出，与所述第一丝状电极的另一端相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部I的下部的一端从另一个所述通孔9穿出，与所述第二丝状电极的另一端相互缠绕固定。所述第一丝状电极为Ag/AgCl丝状电极，所述第二丝状电极为Pt丝电极。
[0039]所述塑料夹的总长度为20?50mm，夹头部I长度为10?20mm，夹头部I宽度为15?40mm。两个所述缺口 3间的距离为2?10mm。所述第一丝状电极和所述第二丝状电极的电极直径均为0.3mm?Imm ;长度均为40?80mm。具体尺寸根据实际需要设置，为上述范围内的任意数值。
[0040]采用本实用新型所述用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置对溶液中的铬离子进行检测，具体实施过程如下:
[0041]I)精确配制 Cr (VI)浓度分别为 26 μ g/L，52 μ g/L，260 μ g/L，520 μ g/L，2600 μ g/L的标准工作溶液；
[0042]2)以Ag/AgCl丝状电极为参比电极，以Pt丝电极为对电极，并将其根据制作方法所述方式固定在夹具上；
[0043]3)以反应区域覆盖有滤纸的平板式电极夹持在塑料夹上，组成三电极体系，并与电化学检测主机(如电化学工作站、恒电位仪、伏安分析仪等)相连。然后在电极表面滴加10 μ L上述5个标准工作溶液，利用直接安培法对溶液中的Cr (VI)进行检测，可以得到如图9所示的电化学信号曲线，各重金属离子的电化学信号的峰高与重金属离子浓度有关。
[0044]Cr (VI)的线性关系如图10所示，在Cr (VI)浓度在26到520 μ g/L的范围内，电流=0.00306 X 浓度 +0.2352，相关系数为 0.99212。
[0045]4)在平板式电极表面滴加1yL待测样品溶液，利用直接安培法对样品中的Cr(VI)进行检测，得到Cr(VI)的峰电流为0.78 μ A，将其代入Cr (VI)的线性方程得到该样品溶液中Cr(VI)的浓度为178 μ g/L。
[0046]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:包括: 塑料夹，其包括上下两个夹片，所述夹片包括夹头部(I)和手握部(2)，在上夹片夹头部(I)的前端边缘上设置两个缺口(3)； 参比电极(4)，其为固定在所述上夹片夹头部(I)上的丝状电极，所述参比电极(4)的前端处于一个所述缺口(3)内； 对电极(5)，其为固定在所述上夹片夹头部(I)上的丝状电极，所述对电极(5)的前端处于另一个所述缺口(3)内； 平板式电极￠)，夹持固定在所述上下两个夹片间，所述平板式电极(6)包括电极反应区域(7)，所述电极反应区域(7)具有粘性表面，在所述粘性表面上粘贴有滤纸(8)，所述参比电极(4)和所述对电极(5)的前端与所述滤纸(8)紧密接触。
2.根据权利要求1所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述参比电极(4)采用第一丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述参比电极(4)的前端，处于一个所述缺口(3)内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部(I)的上部和下部，所述参比电极(4)的尾端为所述第一丝状电极的两端； 所述对电极(5)采用第二丝状电极在中间位置弯折而成，弯折点为所述对电极(5)的前端，处于另一个所述缺口(3)内，弯折后的两部分分别紧密贴合固定在所述上夹片夹头部(I)的上部和下部，所述对电极(5)的尾端为所述第二丝状电极的两端。
3.根据权利要求2所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述第一丝状电极的两端裸露在所述夹头部(I)之外并相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端裸露在所述夹头部(I)之外并相互缠绕固定。
4.根据权利要求2所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述上夹片的夹头部(I)上设置有两个通孔(9)，所述第一丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部(I)的下部的一端从所述通孔(9)穿出，与所述第一丝状电极的另一端相互缠绕固定；所述第二丝状电极的两端中位于所述上夹片夹头部(I)的下部的一端从另一个所述通孔(9)穿出，与所述第二丝状电极的另一端相互缠绕固定。
5.根据权利要求3所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述塑料夹的总长度为20?50mm，夹头部(I)长度为5?10mm，夹头部(I)宽度为15 ?40mmo
6.根据权利要求4所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述塑料夹的总长度为20?50mm，夹头部(I)长度为10?20mm，夹头部(I)宽度为15 ?40mmo
7.根据权利要求5或6所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:两个所述缺口⑶间的距离为2?10mm。
8.根据权利要求7所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述第一丝状电极和所述第二丝状电极的电极直径均为0.3mm?Imm ;长度均为40?80mmo
9.根据权利要求2所述的用于微量样品电化学检测的夹持式三电极装置，其特征在于:所述第一丝状电极为Ag/AgCl丝状电极，所述第二丝状电极为Pt丝电极。
【文档编号】G01N27/30GK204086201SQ201420369082
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】张庆, 朱玉华, 鲍宁, 白桦 申请人:中国检验检疫科学研究院, 南京大学, 南通大学