[发明专利]一种实现电解液水平流动及流速可控的电解池系统

说明书

技术领域

本发明涉及电化学测试及电镀领域，更具体的说，是涉及一种实现电解液水平流动及流速可控的电解池系统。

背景技术

电解池是电化学实验常用的实验装备。目前，用于实验室电化学测试用电解池主要有：一体式电解池和可分离式电解池；还有一种是由广口瓶等玻璃仪器和橡胶塞组成的较为简单的电解池。这些电解池大多由辅助电极、工作电极、鲁金毛细管和池体构成。电解池内液体的流动主要通过磁力搅拌实现，利用磁力搅拌器不能精确控制电极表面电解液的流速，对电极、工作电极、鲁金毛细管在管内对电解液的流动有扰动作用，也使得电解液在电解池内的流动紊乱，不便于对电极表面过程机理的研究。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种实现电解液水平流动及流速可控的电解池系统，本发明系统不但使电解液流速稳定且可控，同时通过装置本身独特的构造省去了鲁金毛细管，避免电解液受障碍物干扰，并可获得易于模拟和描述的流场，便于对电极表面过程机理的研究，此外还具有方便可靠，操作简单，安全实用等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种实现电解液水平流动及流速可控的电解池系统，包括电解池池体、工作电极、泵、流量计和储液槽，所述电解池池体由具有长方形截面的流道及设置于流道上方的围堰构成，所述流道两端相对应地设置有由方管渐变过渡为圆管的进口整流管和出口整流管，所述围堰内设置有与流道相连通的工作电极插口，所述工作电极插口正下方的流道底部镶嵌有与流道平齐的辅助电极；

所述工作电极通过工作电极插口插入电解池池体形成有封闭的长方形流道，所述工作电极的下表面设置有矩形凸台，矩形凸台内设置有突出于工作电极上表面的L形导电金属，L形导电金属的下方连接有与所述矩形凸台下表面形成有基材凹槽的导电金属块，所述导电金属块与矩形凸台之间形成的缝隙内填充有密封胶，所述基材凹槽其中相对应的两侧设置有导电孔，位于导电孔正上方的工作电极上表面设置有与导电孔相连通的矩形凹槽，矩形凹槽内灌注有导电琼脂；

所述进口整流管通过软管依次连接有流量计、泵、流量阀和储液槽的出口管，所述出口整流管通过软管与储液槽的进口管相连接，所述储液槽还设置有带有阀门的排气管和排液管。

所述导电孔的孔径在1mm以下。

所述储液槽的布置低于本系统中的其他装置。

所述排液管设置于储液槽的底端。

所述工作电极上表面还设置有磁铁凹槽。

所述基材凹槽内设置有与矩形凸台下表面平齐的金属基材。

所述辅助电极为钛辅助电极且突出于电解池池体侧边。

所述基材凹槽的凹陷深度为8-100微米。

所述导电金属均由铜构成。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明系统中电解池的电解液流道为长方形截面，工作电极插口与插入其中的工作电极紧密配合，与电解池池体形成封闭的长方形截面流道，电解液在其中水平流动且保持稳定，其次通过系统中设置的流量计和流量阀可以量化地控制电解液的流动情况。

2.本发明系统中的工作电极上表面设有矩形凹槽；矩形凹槽内部灌注有导电琼脂；工作电极的下表面设置有矩形凸台，矩形凸台下表面设置有与矩形凹槽相连通的导电孔；矩形凹槽、导电琼脂和导电孔共同起到了传统电解池中鲁金毛细管的作用，由于省去了鲁金毛细管，使得电解液在电解池中的流动情况不受障碍物的干扰，稳定可靠。

3.本发明系统中各个装置通过软管可以方便快捷的安装拆卸，储液槽上设有带有阀门的排气管和排液管，能做到及时清洗和排除废液，整体操作简便，安全可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中电解池池体的结构示意图。

图3是图2中B-B向的剖视状态结构示意图。

图4是本发明中工作电极的仰视结构示意图。

图5是本发明中工作电极的俯视结构示意图。

图6是图5中B-B向的剖视状态结构示意图。

图7是本发明中储液槽的结构示意图。