[发明专利]组合甘汞电极

说明书

本发明的仪器属于化学分析领域，本仪器称组合甘汞电极，该仪器与玻璃电极、毫伏计组成PH测定计，用於各种液体微量样品PH值的测定(见附图1)。

测定PH值有很多方法，如试纸法、比色法、酸度计法等，目前最准确的方法是酸度计法，即应用玻璃电极、待测溶液、甘汞电极组成原电池，用高灵敏度的毫伏计测定该电池的电动执，直接读出待测溶液的PH值，准确度可达0.01PH单位。这个方法的应用已近一个世纪⁽¹⁾，尽管在酸度计的制造技术上有了飞速的发展，从电子管电路到晶体管电路，近年来又设计出电脑数字显视的酸度计等，但电极的基本形式结构没有大的变化，待测样品的体积至少需20～50ml以上，对於微量的样品则不能用酸度计法测定，诸如汗液、唾液、泪液等其他微量样品。本发明设计了一种新型的组合甘汞电极，即把甘汞电极与样品测定容器(本文称样品池)连为一体的装置，只要0.1ml样品即可进行PH值的精确测定。现将实验结果介绍如下：

1、实验装置：参看附图1

1.1玻璃电样：普通市售品231型

1.2组合甘汞电极：即把甘汞电极与样品池组合成一体(参看附图2)，样品池容积：形状如半球形，深9mm、Φ9mm，样品池与甘汞电极盐桥连通，连通管Φ0.5mm、长约4mm，连通管以耐酸碱材料纤维充填，甘汞电极内充饱和氯化钾溶液，甘汞组合电极内电阻约10KΩ。

1.3原电池的连接：测定PH值时把检液0.1ml加入样品池中，浸入玻璃电极，液体恰好将玻璃电极球部浸没，组成如下工作电池：

2、PH值的测定方法

仪器按一般酸度计联接方法联接好后即可进行校正满度、定位、PH值测定，每次测定前需将电极以纯水冲洗，滤纸揩干，样品池内部要仔细揩净，测定时玻璃电极球部与样品池底部保持间距约1mm左右(即使碰到底部对读数无影响)，待测溶液恰好将玻璃电极球部浸没，即可读取PH值。

3、实验结果：

3.1电极与溶液的接触面对结果的影响，根据玻璃电极的作用原理(2)、玻璃薄膜浸入水溶液中时，薄膜表面形成水化层，由於玻璃表面的Na⁺和溶液中的H⁺进行离子交换，形成电位差，电位差的大小与玻璃膜的性质及水溶液的H⁺活度有关，而与界面的接触面积无关，但实际上接触面积与电位差有一定关系。我们以PH4的缓冲溶液，把玻璃电极的球部浸入不同体积测得结果如下：球部浸入约1/5时PH值为5.0，约2/5时PH值约4.2，约3/5时PH值为4.1，约4/5时PH值为4.0、全部浸入时(球颈部)PH值为4.0，这可能与玻璃电极球部下半部与上半部厚度不同有关，故此要求实验时必需将球部全部浸入溶液，所得读数较稳定。

3.2甘汞电极的内阻：我们用不同材料试制了几枝电极，内阻为10～30KΩ不等，经使用测得的PH值变化不大，内阻的大小主要和甘汞电极盐桥连通管孔径有关，内阻大於10KΩ即可使用，因为玻璃电极的内阻很大接近1KMΩ，相比之下甘汞电极的内阻只有玻璃电极内阻万分之一，在这化学电池的电路中是一个很小的数值，可忽略不计。

3.3关於仪器的稳定时间：一般把玻璃电极浸入溶液中5～10秒钟即可读数，由於使用检品溶液体积很小，相对电极接触表面积很大，而且玻璃电极与甘汞电极之间距离很小(≤1mm)，所需电位平衡时间很短。但有时会在样品池内玻璃电极之间形成气泡，只要玻璃电极轻轻上下摇动几次，即可将气泡排出。经试验电极浸入后5秒、10秒、30秒、120秒读数变化不大。

3.4制造样品池的材料：我们自制的样品池分别使用聚乙烯、有机玻璃、聚氯乙烯塑料等，这些材料电气绝缘性能均比较好，硬度不大且容易加工成型，不易把玻璃电极碰伤，使用后效果均比较满意，但从化学稳定性而言聚氟乙烯塑料较为理想。