一种Ag/AgCl全固态复合式参比电极制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电极制备领域。
【背景技术】
[0002]进行电化学测量时大多需要参比电极，其中使用最多的是Ag/AgCI电极和甘汞电极。它们都是以KCl溶液为内参比液，经多孔陶瓷与被测体系接界。但在实际工作中一方面经常遇到的被测体系是浆状、胶状液体，由于多孔陶瓷与之接触时易受污染而使电极受损；另一方面在测量或存放过程中内充液KCl溶液容易外流，且对Ag+离子或Cl -离子含量有定量要求的溶液不能使用，也不能在任意方向上安装。此外，若样品溶液具有压力和液接电势也会给使用者带来麻烦。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种制备过程简单，电极性能稳定，寿命长的Ag/AgCI全固态复合式参比电极制备方法。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:一种Ag/AgCI全固态复合式参比电极制备方法，包括Ag/AgCI参比电极的制备和Ag/AgCI全固态复合参比电极的制备；
所述Ag/AgCI参比电极的制备包括:
银丝的预处理:取直径为0.6mm的银丝11cm，依次用1#?5#金相砂纸打磨，将其弯曲成d=3mm的螺旋状，然后依次用丙酮、二次蒸馏水清洗，最后放人0.lmol/L的稀硝酸溶液中活化3?5min ；
银丝表面纯银镀层的制备:以经过预处理的环状银丝作阴极，铂电极作阳极，室温下先以3.75mA/cm2的电流密度电镀15min，然后再以7.5mA/cm 2的电流密度电镀30min，电镀完的环状银丝依次用碘化钾溶液、氨水和二次蒸馏水清洗，电镀液的配制:取硝酸银3g，碘化钾60g，25%的氨水7mL溶解于10mL 二次蒸馏水中；
螺旋状银丝的氯化:以螺旋状银丝为阳极，铂电极为阴极，lmol/L的盐酸溶液为电解液，室温下先以0.75mA/cm2的电流密度电解氯化30min，然后再以1.5mA/cm2的电流密度电解氯化lh，取出用二次蒸馏水冲洗，即得Ag/AgCI参比电极，避光保存在饱和KCl溶液中；所述Ag/AgCI全固态复合参比电极的制备包括:
脲醛树脂的制备:在一个装有搅拌器和回流冷凝管的500mL三颈烧瓶中分别加入60g尿素和142g38 %的甲醛溶液，用2mol/L的KOH溶液调节混合物的pH值至7?8之间，加热回流2h后，在三口烧瓶和回流冷凝器之间加装油水分离器，将40mL的水分蒸出，即得浆状脲醛树脂；
固态复合参比电极的制作:将事先制作好的Ag/AgCI电极立于模管(内径12mm)最中央，确保其底部离模管底端I?2_，将事先制备好的浆状脲醛树脂、聚乙二醇和经仔细研磨过的KCl粉末按60%脲醛树脂、20%聚乙二醇和20%氯化钾粉末的比例混合在一起，充分搅拌混合均匀，得到电极骨架材料，再向骨架材料中滴入3滴lmol/L的AgNO3溶液、4滴浓盐酸之后，迅速将其灌入塑料模管中，室温下放置12h，待其自然固化后取出，下端用5#金相砂纸打磨光滑，得到Ag/AgCI全固态复合式参比电极，将其放入饱和氯化钾溶液中保存。
[0005]本发明具有如下有益效果:
该制备方法过程简单，制备的Ag/AgCI全固态复合式参比电极克服了传统参比电极在实际应用中的诸多不足，具有稳定性好、使用寿命长和温度影响小等特点。
【具体实施方式】
[0006]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0007]具体实施例:本发明所述制备过程包括Ag/AgCI参比电极的制备和Ag/AgCI全固态复合参比电极的制备；
所述Ag/AgCI参比电极的制备包括:
银丝的预处理:取直径为0.6mm的银丝11cm，依次用1#?5#金相砂纸打磨，将其弯曲成d=3mm的螺旋状，然后依次用丙酮、二次蒸馏水清洗，最后放人0.lmol/L的稀硝酸溶液中活化3?5min ；
银丝表面纯银镀层的制备:以经过预处理的环状银丝作阴极，铂电极作阳极，室温下先以3.75mA/cm2的电流密度电镀15min，然后再以7.5mA/cm 2的电流密度电镀30min，电镀完的环状银丝依次用碘化钾溶液、氨水和二次蒸馏水清洗，电镀液的配制:取硝酸银3g，碘化钾60g，25%的氨水7mL溶解于10mL 二次蒸馏水中；
螺旋状银丝的氯化:以螺旋状银丝为阳极，铂电极为阴极，lmol/L的盐酸溶液为电解液，室温下先以0.75mA/cm2的电流密度电解氯化30min，然后再以1.5mA/cm2的电流密度电解氯化lh，取出用二次蒸馏水冲洗，即得Ag/AgCI参比电极，避光保存在饱和KCl溶液中；所述Ag/AgCI全固态复合参比电极的制备包括:
脲醛树脂的制备:在一个装有搅拌器和回流冷凝管的500mL三颈烧瓶中分别加入60g尿素和142g38 %的甲醛溶液，用2mol/L的KOH溶液调节混合物的pH值至7?8之间，加热回流2h后，在三口烧瓶和回流冷凝器之间加装油水分离器，将40mL的水分蒸出，即得浆状脲醛树脂；
固态复合参比电极的制作:将事先制作好的Ag/AgCI电极立于模管(内径12mm)最中央，确保其底部离模管底端I?2_，将事先制备好的浆状脲醛树脂、聚乙二醇和经仔细研磨过的KCl粉末按60%脲醛树脂、20%聚乙二醇和20%氯化钾粉末的比例混合在一起，充分搅拌混合均匀，得到电极骨架材料，再向骨架材料中滴入3滴lmol/L的AgNO3溶液、4滴浓盐酸之后，迅速将其灌入塑料模管中，室温下放置12h，待其自然固化后取出，下端用5#金相砂纸打磨光滑，得到Ag/AgCI全固态复合式参比电极，将其放入饱和氯化钾溶液中保存。
[0008]在25°C下，测量制备的电极在饱和KCl溶液中与饱和甘汞电极的电位差，25°C时在饱和KCl溶液中Ag/AgCI参比电极与饱和甘汞电极的标准电位差为45.90mV，制备的电极与标准电位差的差值为-1.3mV。
[0009]将制备的电极浸泡在饱和氯化钾溶液中3个月后进行测试，电极电位差稳定在45? 59 mV(vs.SCE，25°C )，与原电位差44.60mV相比，电位漂移小。
[0010]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种Ag/AgCl全固态复合式参比电极制备方法，其特征在于:包括Ag/AgCl参比电极的制备和Ag/AgCl全固态复合参比电极的制备； 所述Ag/AgCl参比电极的制备包括: 银丝的预处理:取直径为0.6mm的银丝11cm，依次用1#?5#金相砂纸打磨，将其弯曲成d=3mm的螺旋状，然后依次用丙酮、二次蒸馏水清洗，最后放人0.lmol/L的稀硝酸溶液中活化3?5min ； 银丝表面纯银镀层的制备:以经过预处理的环状银丝作阴极，铂电极作阳极，室温下先以3.75mA/cm2的电流密度电镀15min，然后再以7.5mA/cm 2的电流密度电镀30min，电镀完的环状银丝依次用碘化钾溶液、氨水和二次蒸馏水清洗，电镀液的配制:取硝酸银3g，碘化钾60g，25%的氨水7mL溶解于10mL 二次蒸馏水中； 螺旋状银丝的氯化:以螺旋状银丝为阳极，铂电极为阴极，lmol/L的盐酸溶液为电解液，室温下先以0.75mA/cm2的电流密度电解氯化30min，然后再以1.5mA/cm2的电流密度电解氯化lh，取出用二次蒸馏水冲洗，即得Ag/AgCl参比电极，避光保存在饱和KCl溶液中； 所述Ag/AgCl全固态复合参比电极的制备包括: 脲醛树脂的制备:在一个装有搅拌器和回流冷凝管的500mL三颈烧瓶中分别加入60g尿素和142g38 %的甲醛溶液，用2mol/L的KOH溶液调节混合物的pH值至7?8之间，加热回流2h后，在三口烧瓶和回流冷凝器之间加装油水分离器，将40mL的水分蒸出，即得浆状脲醛树脂； 固态复合参比电极的制作:将事先制作好的Ag/AgCl电极立于模管(内径12mm)最中央，确保其底部离模管底端I?2_，将事先制备好的浆状脲醛树脂、聚乙二醇和经仔细研磨过的KCl粉末按60%脲醛树脂、20%聚乙二醇和20%氯化钾粉末的比例混合在一起，充分搅拌混合均匀，得到电极骨架材料，再向骨架材料中滴入3滴lmol/L的AgNO3溶液、4滴浓盐酸之后，迅速将其灌入塑料模管中，室温下放置12h，待其自然固化后取出，下端用5#金相砂纸打磨光滑，得到Ag/AgCl全固态复合式参比电极。
【专利摘要】一种Ag/AgCl全固态复合式参比电极制备方法，属于电极制备领域。提供一种制备过程简单，电极性能稳定，寿命长的Ag/AgCl全固态复合式参比电极制备方法。所述方法以脲醛树脂、聚乙二醇和KCl粉末为骨架材料，通过Ag/AgCl参比电极的制备和Ag/AgCl全固态复合参比电极的制备两步骤，得到Ag/AgCl全固态复合式参比电极。该制备方法过程简单，制备的Ag/AgCl全固态复合式参比电极克服了传统参比电极在实际应用中的诸多不足，具有稳定性好、使用寿命长和温度影响小等特点。
【IPC分类】G01N27-30
【公开号】CN104634841
【申请号】CN201410750796
【发明人】张立荣
【申请人】张立荣
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月10日