[实用新型]固态参比电极

说明书

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。