[发明专利]自平衡压力式参比电极

说明书

本发明是关于电化学测量系统中的参比电极的发明，所发明的参比电极特别适用于压力溶液中的电化学测量。

电化学分析测量最常用的方法是离子选择性电极法，其测定系统中包含一个响应电位随被测离子活度变化而变化的指示电极和一个电位与被测溶液组份无关的参比电极。参比电极通常由参比内芯（如Ag/AgCl，Hg/HgCl等参比内芯）、参比电解液、外管壳和外管壳端部上的液络部（被参比电解液润湿的微孔材料所构成的盐桥）组成。液络部的作用是在测量回路中形成电荷通路。为了减小液接电位，必须保持液络部有一定的渗漏性。由于液络部的渗漏性，当上述结构的参比电极在有压力的溶液中使用时必然造成被测溶液倒灌入电极内参比电解液中，造成参比电极电位漂移，以至参比电极损坏。现在此问题的解决方法之一是把参比电极置于一个全密封的护套中，护套的前端伸出内置参比电极的液络部，护套内充入大于被测溶液压力的压缩空气，使参比电解液压力大于测量点上被测溶液压力，以维持参比电解液总是由参比电极内向外渗出而不会发生被测溶液倒灌。该方法缺点是加压护套的使用造成参比电解液渗漏加快和参比电极的维护不便。方法之二是在参比电极内充入凝胶态参比电解质或采用固体电解质盐桥使参比电解液不渗漏，但凡不渗漏型参比电极都是一次性使用电极，其电位稳定性比渗漏型参比电极差。这是因为被测溶液中有害组份总是慢慢扩散进入参比电解质中，最终造成参比电极失效。

本发明的目的是为了提供一种于压力溶液中使用的自平衡压力式参比电极，其特点是在电极中设置一个以非导电材料制成的膜构成的压力平衡装置，它把被测溶液侧压力传递至参比溶液，并向参比溶液施加一定附加压力，使本参比电极于压力溶液中使用时无须护套加压而不会发生溶液倒灌。以方便参比电极在压力溶液中使用与维护。

参照图1，本自平衡压力式参比电极由电极主杆[1]，内参比芯[2]，参比电解液[3]，液络部[4]，压力平衡膜[5]和信号端子[6]构成，电极主杆[1]上有参比电解液灌注孔[7]和橡胶塞子[8]堵住。压力平衡膜[5]用有弹性的或柔性的非导电材料制成，它直接张在开有窗口的电极主杆[1]上。压力平衡膜[5]上用一个或数个弹性元件[9]，如橡胶圈或弹簧圈，以补充或产生压力平衡膜[5]向内收缩压。压力平衡膜[5]内侧与参比电解液[3]接触，外侧与被测溶液接触，使用中被测溶液侧压力由压力平衡膜[5]传递至参比电解液[3]侧，因此无论本参比电极于多高压力环境中使用，在压力平衡膜[5]向内收缩压额外作用下总可维持参比电解液[3]侧压力大于被测溶液侧压力，从而保证参比电解液正向向外渗出而不会发生溶液倒灌。