[实用新型]一种同步测定单片铝罐电化学腐蚀速率与内容物金属离子浓度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种同步测定单片铝罐电化学腐蚀速率与内容物金属离子浓度的装置。

背景技术

单片铝瓶作为一种新型的金属包装容器，一直受到行业关注。单独测定单片铝罐电化学腐蚀速率与单独测定单片铝罐内容物金属离子浓度相对较易实现。但是同步原位测定单片铝罐电化学腐蚀速率与内容物金属离子浓度，研究腐蚀速率与溶液离子浓度的关系一直没有相关文献报道，一般是分别用两个样品分别测试。这会由于样品差异带来误差。而且难以跟踪腐蚀速率与溶液离子浓度变化的关系。

实用新型内容

本实用新型通过一个特殊的装置，实现腐蚀速率与溶液离子浓度的同步测量，且可以准原位同步跟踪腐蚀速率与溶液离子浓度变化的关系，消除货架期研究时因样品差异带来的误差，减少货架期样品用量，大大降低金属包装货架期研究经济成本。

本实用新型采用的技术方案是：

一种同步测定单片铝罐电化学腐蚀速率与内容物金属离子浓度的装置，所述装置包括：待测单片铝罐、聚四氟乙烯塞、参比电极、对电极、进样导管、电化学工作站、电感耦合等离子发射光谱仪，所述聚四氟乙烯塞的底端与待测单片铝罐的顶端开口相配合，可密封单片铝罐；所述聚四氟乙烯塞设有3个上下通透的通孔，分别为参比电极插孔、对电极插孔、进样导管插孔，用于插入穿过固定参比电极、对电极、进样导管；所述参比电极、对电极分别通过导线连接电化学工作站的对应电极接口，进样导管连接电感耦合等离子发射光谱仪的进样口。

进一步，所述聚四氟乙烯塞的参比电极插孔、对电极插孔、进样导管插孔的形状分别与参比电极、对电极、进样导管的形状相配合。

进一步，所述参比电极、对电极、进样导管各自插入穿过聚四氟乙烯塞的一端浸没入待测单片铝罐中的内容物中，参比电极、对电极的另一端分别通过导线连接电化学工作站的对应电极接口，进样导管的另一端连接电感耦合等离子发射光谱仪的进样口。单片铝罐外侧设置连接导线，使铝罐与电化学工作站的对应接口连接。

进一步，参比电极、对电极、进样导管浸没入内容物中，内容物中参比电极、对电极的浸没长度略短于进样导管的浸没长度，避免ICP进样造成因液体流动对电场分布的影响。

所述聚四氟乙烯塞的底端与待测单片铝罐的顶端开口相配合，可密封单片铝罐。进一步，所述聚四氟乙烯塞为由下至上横截面的直径依次增大的圆台形状。更进一步，所述圆台形状的顶端设置为圆柱形，便于后续密封。所述聚四氟乙烯塞的底部外径与待测单片铝罐的顶端开口内径相配合。

进一步，所述参比电极、对电极、进样导管与聚四氟乙烯塞的通孔的连接处包裹橡胶或密封胶带，插入聚四氟乙烯塞上对应的参比电极插孔、对电极插孔、进样导管插孔后，使聚四氟乙烯塞的三个通孔上端开口密封。

进一步，所述装置还包括一个可密封聚四氟乙烯塞的顶盖，所述顶盖为上端封闭、下端开口的空心腔体，空心腔体的下端形状与聚四氟乙烯塞的顶端形状相配合，形成密封。进一步，空心腔体的下端内径与聚四氟乙烯塞的顶端外径相配合。进一步，所述顶盖为下端开口的圆筒形状。所述顶盖用于非测量状态时盖上顶盖进行密封，防止大量空气进入影响内容物特性。

进一步，所述聚四氟乙烯塞塞入待测单片铝罐后，可用固体石蜡在塞子与铝罐接触处进行加热蜡封，以防止塞子不够紧密造成的泄露。

所述的电化学工作站和电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)的表面需要用屏蔽材料铝箔包裹，并将他们相互隔开，防止仪器的的信号干扰。

所述电化学工作站和电感耦合等离子发射光谱仪分别放置于两个工作台，以免仪器震动造成的相互干扰。

本实用新型所述装置还可以设有一控制电脑，控制电脑通过数据线分别与电化学工作站和电感耦合等离子发射光谱仪连接，电化学工作站和电感耦合等离子发射光谱仪的控制软件安装于控制电脑上，控制电脑与电化学工作站和电感耦合等离子发射光谱仪分别设置于不同的工作台。

本实用新型通过此装置，同时利用电化学工作站和ICP可准原位同步测定单片罐在内容物中的瞬时腐蚀速率与内容物中金属离子浓度，可长时间跟踪单片罐金属离子析出与腐蚀程度之间的关系，大大提高了货架期研究效率，节省货架期研究成本。

附图说明

图1聚四氟乙烯塞、参比电极、对电极、进样导管的结构示意图。

图2同步测定单片铝罐电化学腐蚀速率与内容物金属离子浓度的装置的结构图和连接示意图。

图3聚四氟乙烯塞子与顶盖的结构示意图。