[发明专利]电解装置

说明书

本发明涉及一种电解装置，其包括：容纳溶液的电解池；安装在所述电解池中的一对电极；以及连接到所述一对电极的电压施加装置。所述一对电极中的一个电极是小电极，所述一对电极中的另一个电极是大电极。小电极与溶液的液体接触部分的面积小于大电极与溶液的液体接触部分的面积。在所述电解池中容纳有所述溶液的状态下，在所述小电极的液体接触部分与所述小电极的液体接触部分的竖直方向上方的溶液液面之间仅存在所述溶液。

技术领域

本发明涉及一种电解装置，其中，一对电极与装置中容纳的溶液接触。

背景技术

在电解过程中，当将电子给予正极的阴离子(例如氯离子)或从负极接受电子的阳离子(例如氢离子)变成气态分子时，从电极产生气泡。通常，气泡向溶液表面上浮并释放到大气中。但是，取决于电极的结构，有时气泡滞留在电极表面上。这减少了电极与溶液接触的表面积，有时阻碍了反应的进行。特别是，在电极与产生的气体的体积相比较小时，例如在体积小于1cm³的微电解池中设置有一对电极的反应系统中分析少量样本溶液时，由于电极的直径微小，电化学反应的进程因滞留在电极上的气泡而严重受阻。如在例如日本特开2016-130734号公报中所公开的，这是利用等离子体光谱分析仪时需要考虑的问题。

要注意的是，尽管日本特开2016-130734号公报的公开内容涉及防止由电极产生的气泡附着到离子敏感膜上引起的电化学反应受阻，但是其中的技术并没有考虑气泡对电极的附着。

本发明的示例性实施方式涉及防止气泡附着到电解装置中的电极上。

发明内容

本公开的电解装置包括：容纳溶液的电解池，安装在该电解池中的一对电极，以及连接到所述一对电极的电压施加装置。所述一对电极中的一个电极是小电极，另一个是大电极。小电极的液体接触部分(为小电极与溶液接触的部分)的面积小于大电极的液体接触部分(为大电极与溶液接触的部分)的面积。而且，在该电解池中容纳有溶液的状态下，在小电极的液体接触部分与小电极的液体接触部分的竖直方向上方的溶液液面之间仅存在该溶液。要注意的是，本文所提及的词语“竖直”一词是指重力的方向或垂直于水平面的方向。

在本公开的电解装置中，除了溶液本身之外，在溶液中的小电极的液体接触部分的竖直方向上方根本不存在任何结构体。由于反应产生的任何气泡因此直接上浮到溶液的液面，不会滞留在小电极或任何其他结构体(例如大电极)上。这使得能够防止来自反应的气泡滞留在电极表面而引起的或因电极表面积的有效表面积的减少而引起的电化学反应受阻。

附图说明

图1A是本发明示例性实施方式的电解装置的相关部分的示意性透视立体图，图1B是图1A沿线I-I截取的示意性截面图。

图2A是显示使用图1A的电解装置的等离子体光谱分析中的浓缩过程概要的示意性截面图，图2B是显示使用图1A的电解装置的等离子体光谱分析中的检测过程概要的示意性截面图。

图3A和图3D是显示小电极的不合适的安装取向的实例的示意图，图3B、图3C和图3E是显示小电极的合适的安装取向的实例的示意图。

图4A是电极之间不合适的位置关系的实例的示意图，图4B～图4D是显示电极之间合适的位置关系的实例的示意图。

图5A～5D是各自显示小电极尖端处的绝缘体的端部边缘的形状的实例的示意图。

图6A是显示使用本发明示例性实施方式的电解装置的等离子体光谱分析的比较例的结果的图，图6B是显示使用本公开的示例性实施方式的电解装置的等离子体光谱分析的示例性实施方式的结果的图。

具体实施方式