专利名称：固态参比电极的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种作为PH测量电极电位参考点的固态参比电极，尤其是用于胶体、粘稠糊状物、结晶悬浮体等介质的PH值测量，也可用于与PH固态电极(如氢离子敏感场效应晶体管)配合制成全固态PH复合电极。
目前实际应用的参比电极有甘汞电极、Ag／AgCl电极、铊汞齐一氯化亚铊电极、拉扎兰(Lazaran)电极等。其中甘汞电极、Ag／AgCl电极是较为普遍使用的参比电极。所有的参比电极都由内电极、内充液、液接装置组成。
甘汞电极、Ag／AgCl参比电极的优点是可逆性、稳定性和重现性好，温度系数小，适用温度范围宽。但缺点是1.机械强度低。参比电极外壳多为玻璃，易被打碎损坏，污染、破坏被测介质；2.不能测量胶体、粘稠糊状物等特殊介质。参比电极的液接装置多采用石英或软玻璃、陶瓷蕊、钯丝、碳化硅、裂隙等带微孔的材料构成，参比电极的内充液(KCl溶液)必须一定速度通过液接装置泄漏到被测介质中，以便能消除及稳定液接电位，结果，不但污染被测介质，而且在测定胶体、粘稠糊状物、悬浮结晶体等特殊介质时，液接装置的微孔被这些介质堵塞而使测量不能正常进行。
3.必须不断添加内充液(KCl溶液)。参比电极内充液常以每小时数拾微升至数百微升速度外泄，必须适时加以补充，这样就造成使用、贮存不便。
4.“回扩散”影响电极稳定性。参比电极液接装置的微孔结构，使被测介质容易通过液接装置“回扩散”到电极内充液中，造成电极电位不稳定，尤其被测介质高温、高压时，此种情况更易发生。
为了克服参比电极以上的缺点，1972年贝克曼公司推出了专利产品一拉扎兰(Lazaran)电极，其内充液也使用KCl溶液，内电极也采用Ag／AgCl电极，但液接装置由KCl＋聚四氟乙烯混合压制而成。由于电极结构的高度密封性，无泄漏口，也就不存在液接装置堵塞或被测介质“回扩散”问题，电极内充液(KCl溶液)也不必经常补充，电极可适用于测定胶体、粘稠糊状物及高温、高压等特殊场合。但是，拉扎兰电极制造工艺复杂，成本高，价格昂贵(1000美元／支)，其推广使用仍受到极大限制。
综上所述1.目前普遍使用的甘汞电极、Ag／AgCl电极等参比电极，存在易破损，易污染被测介质，必须适时添加电极内充液，不能测定胶体、粘稠糊状物、悬浮结晶体及高温、高压的介质，保存及使用不便等缺陷。
2.拉扎兰电极克服了现有参比电极的缺陷，但制造工艺复杂，价格昂贵，推广应用受到限制。
本实用新型的目的是，提供一种全密封结构，不损失电极内充液，机械强度高，寿命长的新型固态参比电极，除适用于普通溶液测量外，尚可用于胶体、粘稠糊状物、悬浮结晶体及高温、高压介质等特殊场合。本实用新型参比电极制造工艺简单，性能与拉扎兰电极相当，价格低廉，适于普及推广使用。
PH值测量在化工、轻工、石油、机械、冶金、电子、药物、医学、材料、生物、食品、农林、水产、环保等工农业、科研领域方面有广泛应用。本实用新型固态参比电极可替代原有的甘汞参比电极、银／氯化银参比电极，并且扩展了原有的使用领域和范围，其推广使用有较高的社会效益及经济效益。
本实用新型的具体解决方案为一种固态参比电极，其特征在于该电极包括中空并带有一开口的电极模壳(1)，银／氯化银电极(2)、KCl溶液(3)、固态KCl(4)、封装胶(5)、电极外引线(6)、后封盖(7)，其中，电极模壳(1)内充以KCl溶液(3)和固态KCl(4)，银／氯化银电极(2)浸泡在KCl溶液(3)中，银／氯化银电极(2)上连有一电极引线(6)，后封盖(7)的形状与电极模壳(1)口部的形状相对应，通过封装胶(5)与电极模壳(1)固结为一体。同时，后封盖(7)中有一与电极引线(6)相应的孔，电极引线(6)穿过后封盖(7)并用封盖装胶(5)封死。电极模壳(1)镶嵌有固体离子交换材料(8)。
本实用新型的优点及积极效果
1.结构简单，所用材料易求，制作便利；2.电极外壳为全固态，耐冲击不易破碎，不污染被测介质，可用于长期连续测量，可承受高温、高压，可用于含胶体、糊状物、结晶体等特殊物质测量，测定结果与拉扎兰参比电极相同；3.与固态PH电极(如氢离子敏感场效应晶体管、锑电极)配合，可制成全固态PH复合电极，也可制成直径1mm的微形PH电极。所制成的全固态PH复合电极可用于土壤、肉类、水果、甚至人体内体液的PH值测定；4.电极价格低廉，与甘汞电极、银／氯化银电极相当，便于推广使用。
本实用新型固态参比电极主要性能如下1.电极内阻≤5K；2.电极电位190mv；3.电极内充液泄漏流速～0；4.盐桥溶液氯化钾溶液；5.与PH玻璃电极配对使用的技术性能；测量范围0－14PH测量精度±0.01PH测量重现性±0.01PH长期稳定性±0.02PH／h适应被测介质温度0－120℃。
以下结合附图
对本实用新型作进一步说明。一种固态参比电极，其特征在于该电极包括中空并带有一开口的电极模壳(1)，银／氯化银电极(2)、KCl溶液(3)、固态KCl(4)、封装胶(5)、电极外引线(6)、后封盖(7)；其中，电极模壳(1)内充以KCl溶液(3)和固态KCl(4)，银／氯化银电极(2)浸泡在KCl溶液(3)中，银／氯化银电极(2)上焊接一电极引线(6)，后封盖(7)的形状与电极模壳(1)粘合为一体，同时，后封盖(7)中有一与电极引线(6)相应的孔，电极引线(6)穿过后封盖(7)并用封装胶(5)封死。电极模壳(1)镶嵌有固体离子交换材料(8)。电极模壳(1)、后封盖(7)均由耐酸、碱，耐高温材料制成。固体离子交换材料(8)在电极模壳(1)上所占表面积要足够小。电极模壳(1)的形状视具体使用情况而定。
权利要求1.一种固态参比电极，其特征在于该电极包括中空并带有一开口的电极模壳(1)、银/氯化银电极(2)、KCl溶液(3)、固态KCl(4)、封装胶(5)、电极外引线(6)、后封盖(7)；其中，电极模壳(1)内充以KCl溶液(3)和固态KCl(4)，银/氯化银电极(2)浸泡在KCl溶液(3)中，银/氯化银电极(2)上连有一电极引线(6)，后封盖(7)的形状与电极模壳(1)口部的形状相对应，通过封装胶(5)与电极模壳(1)固结为一体，同时，后封盖(7)中有一与电极引线(6)相应的孔，电极引线(6)穿过后封盖(7)并用封装胶(5)封死。
2.根据权利要求1所述的一种固态参比电极，其特征在于电极模壳(1)镶嵌有表面积足够小的固体离子交换材料(8)。
专利摘要本实用新型涉及一种固态参比电极，该电极可用于含胶体、悬浮结晶体，粘稠糊状物等特殊介质的pH测量。本实用新型具体的解决方案为一种pH测量全固态参比电极，其特征在于镶嵌有固体离子交换材料(8)的电极模壳(1)内充以KCl溶液(3)和固态KCl(4)，银/氯化银电极(2)浸泡在KCl溶液(3)中，银/氯化银电极(2)上连有一电极引线(6)，后封盖(7)通过封装胶(5)与电极模壳(1)固结为一体，电极引线(6)穿过后封盖(7)并用封装胶(5)封死。本实用新型具有结构简单、易于制作、成本低、应用范围广、性能稳定可靠等优点，在工农业、科研领域有广泛应用。
文档编号G01N27/30GK2198605SQ94212769
公开日1995年5月24日 申请日期1994年6月1日 优先权日1994年6月1日
发明者黄启成, 肖丽, 黄睿, 殷淑兰 申请人:黄启成