[发明专利]以Ag/AgCl固体粉末制备参比电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以Ag/AgCl固体粉末制备参比电极的方法，属于电化学电极材料技术领域。

背景技术

目前高温高压条件下的电化学测试，一个主要的问题是参比电极的制备，目前国内外尚未较好地解决这个问题。饱和甘汞电极在室温下使用最为广泛，但在温度高于60℃时自腐蚀电位不稳定；氢电极尽管在理论上已得到充分研究，但其应用上受到太多限制，也不方便在高温高压条件使用。

九十年代之前，很多人就对高温高压环境中的参比电极进行了大量的研究，其中包括各种电极，如氢电极、钯氢化物电极、金属/金属氧化物电极(Hg/HgO、Ag/Ag₂O、Zr/ZrO₂、Pt/PtO、Ir/IrO、Rh/Rh₂O₃等)、银/卤化银电极(Ag/AgCl、Ag/AgBr、Ag/AgI等)，Ag/AgCl电极在高温高压水溶液体系中，具有较小的溶解度、非常高的稳定性和可逆性，即便是在有氢存在的情况下，电极表面也会得到很好的保护，这些优点都是其它电极无法达到的。为此人们对Ag/AgCl电极的研究更为深入和细致。

地热井下的高温高压环境和H₂S，CO₂，Cl^-等多种腐蚀成分共存，而常规Ag/AgCl参比电极结构多是由电极芯在KCl电解液中，再通过盐桥与外部溶液连接，制作中由于其的密封性能差，容易导致电极外的溶液污染参比电极内的溶液；工作电解液采用较低浓度的KCl溶液，导致电子迁移受阻，产生不稳定现象，而且不宜在高温水溶液中使用，制备过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以Ag/AgCl固体粉末制备参比电极的方法，该方法过程简单，所制得的Ag/AgCl固体参比电极，具有稳定性好、没有滞后、不易受污染影响的优点。

本发明是通过如下技术方案加以实现的，一种以Ag/AgCl固体粉末制备参比电极的方法，所述的制得Ag/AgCl固体参比电极为圆柱体，其中银的质量百分含量为30％-90％，氯化银的百分含量为70％-10％，两种物质百分含量之和为100％，其特征在于包括以下过程：

在暗室环境下，按银离子和氯离子摩尔比1∶1，将硝酸银溶液与盐酸溶液混合，在冰水浴中反应0.5-1小时，用抽滤分离出来氯化银，在温度40℃-50℃下干燥3-5h后得白色氯化银粉末，然后放入玛瑙研钵中研磨得AgCl粉末，用纯度为99.999％银粉与所制得的AgCl粉末按银的质量百分含量为30％-90％，氯化银的百分含量为70％-10％，将其混合均匀，在玛瑙研钵中研磨0.5-2小时，用粉末压片机以压力为8-10MPa下，压成扁圆柱体，在其中一个圆形面焊接导线后，用环氧树脂将该圆柱面及侧面封装，砂纸对未封装圆形面进行逐级打磨，并用去离子水洗涤，之后将整个参比电极放入1mol/L的盐酸活化5-7天，放入避光的35％KCl溶液中待用。

本发明的优点在于，制备工艺简单，生产成本低，适合于规模生产，所制得的无液接裸露式Ag/AgCl固体参比电极具有响应时间短，稳定性高，重现性好，能够在25℃-95℃的环境下正常工作，没有滞后，使用方便，储存方便，是高温高压电化学研究最理想的参比电极。

具体实施方式

实施例1：

a.整个过程在暗光下操作，将硝酸银34.00克溶于200ml去离子水中，氯化钾14.90克溶于200ml去离子水中，将2种溶液混合充分反应后，用抽滤方法将氯化银分离出来备用。

b.将氯化银放入干燥箱中40℃干燥4小时，然后称取10克放入玛瑙研钵中研磨0.5小时，再加入质量纯度为99.999％银粉90克继续研磨1小时。

c.将研磨后的混合粉末放入粉末压片机以压力为9MPa压片，压成直径为1cm，高0.5cm的圆柱体，焊接铜导线后，用环氧树脂封装。

d.将封装好的参比电极用300号到2000号的砂纸对工作面进行逐级打磨，用去离子水洗涤，放入1mol/L的盐酸活化7天，再放入避光的35％KCl溶液中待用。

实施例2：

a.整个过程在暗光下操作，将硝酸银34.00克溶于200ml去离子水中，氯化钾14.90克溶于200ml去离子水中，将2种溶液混合充分反应后，用抽滤方法将氯化银分离出来备用。

b.将氯化银放入干燥箱中40℃干燥4小时，然后称取20克放入玛瑙研钵中研磨0.5小时，再加入质量纯度为99.999％银粉80克继续研磨1小时。