[发明专利]一种制备适用于监测氯离子浓度的Ag/Agcl工作电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋港口工程的腐蚀在线安全监测，具体涉及一种制备用于监测混凝土中氯离子浓度的Ag/Agcl工作电极的方法。

背景技术

Ag/Agcl电极因其电位稳定、重现性良好、容易制备等优势而广泛应用于各个领域。Atkins CP等将Ag/Agcl应用于测量实验室模拟混凝土孔溶液以及混凝土压出孔溶液中氯离子浓度，结果表明所测得氯离子浓度与根据活度系数理论计算出的值吻合良好。M.A Climent-Llorca等制备的Ag/Agcl电极埋入不同氯离子浓度的氯化钠溶液制备的砂浆试件中测试其性能，发现电极在一定的氯离子浓度内表现出良好的线性响应。Montemo.M.F等将Ag/Agcl电极埋入砂浆和混凝土试件的不同深度，监测在氯盐溶液侵泡下氯离子向砂浆和混凝土中的扩散过程，结果表明Ag/Agcl电极在整个试验期间具有良好的稳定性。可见基于电化学原理的Ag/Agcl电极型氯离子传感器在混凝土工程中的应用具有巨大的潜力，而作为传感器工作电极的Ag/Agcl电极的稳定性将直接影响监测数据和耐久性判断的准确性，因此Ag/Agcl电极的稳定性对传感器的准确度具有非常重要的作用。

目前Ag/Agcl电极的制作工艺大概有三种：电解法、丝网印刷技术和压片法。电解法：以纯度为99.99%纯银丝为阳极，以纯度为99.95%的铂丝为阴极，在上述条件下阳极电解氯化，即制备了Ag/Agcl电极。该方法制备的Ag/Agcl电极是在Ag表面电解上一层Agcl层，机械强度不高。在组装或者实验过程中不小心碰擦的话，Agcl层可能就会被摩擦掉，影响电极稳定性，而且电解法制备Ag/Agcl电极的工艺会受阳极极化电流和电解时间的影响，导致Ag/Agcl电解层的致密性不同，从而影响到稳定性。丝网印刷技术：该技术是采用一个半自动打印机，首先在聚酰亚胺衬底上打印一层Ag墨，然后在Ag墨上打印一层Agcl层，将Ag和Agcl层在120℃下烘20min。最后在电解上一层防护层墨，同样在120℃下烘30min。由此便制备了Ag/Agcl电极。该技术比较新，在日本的杂志上看到过，技术比较复杂，国内没有见过此类技术的开发，用该方法不容易制备此电极，应用方面还没有普及。压片法：该方法是将Ag和Agcl按一定的比例混合在一起，放入搅拌机中高速搅拌120s，然后用天平称取一定质量的粉末放入模具中，采用压片机压制成型，制备Ag/Agcl电极。此方法相对简单，一天可压40多个电极，但是在稳定性方面较差，而且每次压片仅有1/3-1/2电极可用，利用率较低。压制出的电极后续还需要焊接导线或者钻孔攻丝连接导线，费时费力。针对上述方法存在的局限和不足，需要提供利用率高的稳定电极。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备适用于监测氯离子浓度的Ag/Agcl工作电极的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种制备适用于监测氯离子浓度的Ag/Agcl工作电极的方法，将质量比为9-10:1的Ag粉和Agcl粉混合均匀，混合均匀后置于研钵中充分研磨，研磨时加入聚乙二醇1000，充分研磨后的粉末用依次经正庚烷和蒸馏水进行冲洗，然后烘干压制即为Ag/Agcl电极。

所述在压制Ag/Agcl电极时，直接将银线压在电极里面。具体是将粉末放入模具中后，先将银丝线穿入压杆底部的小眼中（小眼直径0.5mm），银丝线要长出小眼约2mm左右，再将压杆放入模具中压制即得到带有银丝线的Ag/Agcl电极。

所述混合后粉末置于玛瑙研钵中研磨10-15min，而后加入聚乙二醇1000使混合粉末中的Ag粉和Agcl粉分散均匀。

所述研磨后粉末用依次经正庚烷和蒸馏水进行冲洗，然后27℃-45℃低温下烘干压制即为Ag/Agcl电极。

优选，将研磨后粉末用依次经正庚烷和蒸馏水进行冲洗，然后27-32℃低温下烘干，烘干后再经研钵中研磨，研磨后黑暗下，待用。

所述正庚烷浓度为0.1mol/L。

本发明所具有的优点：本发明在压片之前对粉末进行了均匀处理，以确保电极稳定性，而且在压片过程中将银丝线埋入粉末中，直接压在电极里面，使用非常方便，避免了焊接导线的松动或者钻眼的费时费力。本发明制作的工作电极既能保证Ag/Agcl电极的稳定性，而且利用率接近100%。

附图说明

图1为本发明实施例提供的Ag/Agcl电极开路电位（OCP）图。

图2为本发明实施例提供的Ag/Agcl电极30d电位值变化图。

具体实施方式