CN1009959B - 用于测量离子的电极中的凝胶化元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种于测量离子的一个电极中的一个凝胶化元件，它将某种指定的溶液，例如一种内部溶液或一种缓冲剂或一种离子调节溶液或化们的混合物。用一种胶凝剂使其凝胶化，以及在凝胶化的溶液中添加一种凝胶——蒸发阴止剂。

Description

本发明涉及一种凝胶化元件，它很适于用在一种内部溶液中、对一个电极进行保护、或对一个测量离子用的玻璃电极及该玻璃电极的参考电极等（以下通称为测量离子用电极）进行校正，特别是当测量离子用的电极具有小尺寸的片形电极的情况中。

如图1所示，先有技术中测量PH、PNa及类似参数的玻璃电极包括：一个由电绝缘玻璃制成的支撑管a，一个利用成球法（ballon    method）而将其附在所说支撑管端部呈半球形的对PH、PNa及类似量敏感的离子响应玻璃膜（ion-response    glass    membrane）b，一个装在支撑管a中包含一条例如Ag线且在线表面镀以AgC的内电极C，以及一种例如是包含3.3M的KCl水溶液的内部溶液d，而该KCl水溶液是被AgCl和封装在该内电极C中的磷酸缓冲剂使之超饱和的。此外，如图2所示，先有技术中的参考电极包含：一个由电绝缘玻璃制成的支撑管e，一个放在该支撑管e的端部的一个孔中的由浸透KCl的例如是无机多孔烧结物质、有机高分子多孔物质及其类似物制成的液体接界元件（liquid    junction′member）f，一个装在支撑管e中包含一条Ag线且在线表面以与上述相同方式镀以AgCl的内电极g，以及一种例如是包含3.3M的KCl水溶液的内部溶液h，而该KCl水溶液是由AgCl和封装在所说内电极g中的磷酸缓冲剂使之超饱和的。此外，参照图2，i表示具有 帽形件j的内部溶液补充口，帽形物j装在所说支撑管O中，以便随着所说内部溶液h的消耗而给以补充。

这种先有技术的玻璃电极和参考电极的难点是尺寸比较大，并且难以大规模生产，所以不仅制造费用非常大，而且用于测量时也不方便，而且甚至在不用它们时，还必须将玻璃电极保存在纯水中，将参考电极保存在3.3M的KCl水溶液中，这是与内部溶液相同的。

此外，对所说玻璃电极进行校准时（例如PH值校准），是利用标准溶液进行的（简单地说，PH值为4的苯二甲酸标准溶液，PH值为7的中性的磷酸标准溶液，以及PH值为9的硼酸钠标准溶液），此时不仅每种标准溶液的需要量比较大，而且还需要一个容器（烧杯之类）装标准溶液。此外，如果这些标准溶液在敞开情况下剩下来而不采取措施，它们就容易凝聚，晶粒沉淀以及变质，所以长时间地将它们保存在很佳状态是相当困难的。因此，需要以较高的频率更换标准溶液，所以它们在使用时是很麻烦的，而且不经济。

本发明系涉及一种测量离子的电极中使用的凝胶元件，它能解决上述常规缺陷，其特征为：利用一种凝胶剂将一种指定的溶液-例如是一种内部溶液或一种缓冲剂或一种离子调节溶液（ion-adjusting    solution）或是它们的混合物-胶凝，并加入一种凝胶蒸发抑制剂（gol-evaporation    imhibitor）而形成凝胶溶液。

按照本发明，可以提供一种在使用与维护方面性能很好的、结构紧凑的测量离子用的片型电极。而且也就有可能很容易并很经济地对测量离子的片形电极的玻璃电极部分和参考电极部分进行保护以及对玻璃电极部分进行校正。

下面参考一种测量离子用的电极的内部溶液说明本发明的最优实施例。

现在参照图3，它示出了一种用于测量PH值的组合电极，标号1表示一个由玻璃及其类似物制成的支撑管，标号2表示插入到所说支撑管1内的由玻璃及其类似物制成的一个内部圆管，而在所说的内部圆管2的一端形成一个敏感的玻璃膜3。标号4表示插入到内部圆管2内的一条银线，其端部做成一个镀以氯化银的内部电极5，作测量用。标号6表示置于内部圆管2内的一种凝胶内部溶液，用来包复所说测量用内部电极5。

标号7表示插入到支撑管1内，位于内部圆管2外的一条银线，其端部做成内部电极8，用作一个镀以氯化银的参考电极。标号9表示置于支撑管1内的凝胶化内部溶液，用来包复在内部圆管2的端部和用作参考电极的内部电极8，并且部分地露出到支撑管1外而构成接界溶液10。

所说的凝胶化内部溶液6、9是用琼脂使3.3M的KCl的水溶液（由AgCl使之超饱和）和甘油胶凝而构成的。不产生凝胶蒸发抑制，即使它们长时间地暴露在空气中胶凝化的内部溶液6、9仍保持湿状。

在上述结构中，接界溶液10是由一部分胶凝化内部溶液9形成的，且其表面保持湿状态，所以接界溶液10可以重复使用而不必切去一部分。此外，即使空气通过接界溶液10或外管1或内圆管2，胶凝化内部溶液6、9也不干结，所以可以稳定测量精度，且无必要紧紧封死外管1的闭合部分和内圆管2，从而可以简化制造过程。

加入纯AgCl粉的3.3M的KCl的饱和水溶液（由AgCl 过饱和）与浓度为3.3M或少于该值的KCl水溶液以及任何可以用作测量用电极的内部溶液，都可用作所说的胶凝内部溶液6、9的内部溶液。

除上述的甘油外，乙二醇、二甘醇、三甘醇及其衍生物也可以用作凝胶蒸发抑制剂。

每一种能使内部溶液以及凝胶蒸发抑制剂胶凝化的物质，例如明胶，都也可用作胶凝剂，而高吸湿树脂可以与上述胶凝剂一起作用。

如此选择内部溶液、凝胶蒸发抑制剂以及添加的凝胶剂的用量，使内部溶液与凝胶蒸发抑制剂能够胶凝，并且可由于防止了上述凝胶的蒸发而使胶凝化的内部溶液6、9的表面处于空气中时仍保持湿状态。

上述量的量佳实施例如下：

①    乙二醇    琼脂    3.3M的KCl水溶液

40cc    1g    20cc

②    二甘醇    琼脂    3.3M的KCl水溶液

25cc    1g    （由AgCl使之超饱和）

5cc

③    甘油    琼脂    0.1M的KCl水溶液

40cc    1g    20cc

④    甘油    琼脂    3.3M的KCl水溶液

（由AgCl使之超饱和）

35cc    1g    25cc

⑤    甘油    明胶    3.3M的KCl水溶液

（由AgCl使之超饱和）

40cc    20g    3.3M的KCl水溶液

（由AgCl使之饱和）

20cc

每种上述组合物都凝胶化，表现出合适的硬度，而且置于空气中后表面保持湿润状态。

为了防止胶凝化的内部溶液6.9长时间置于室温下时其表面干结，最好将凝胶蒸发抑制剂，例如甘油，加到内部溶液（例如是3.3M的水溶液）中，体积比例为50%或大于该值。

虽然在上最优实施例中叙述了一种测量PH值用的组合电极，但是本发明也能用于离子电极或参考电极。

现在参考一种用于测量盐的电极说明本发明的另一个最优实施例。

参照图4、5，标号12表示由氯乙烯及其类似物做成的一片基片，在其上是用丝网印刷及类似方法形成的银电极13，并在其上多处是镀以氯化银的内电极14。标号15表示在基片12上除了用丝网印刷及类似方法形成的内电极14外的由氯乙烯做成的支撑件。

标号16表示在每个内电极14中堆积的凝胶化的内部溶液，它与在图3中所示的上述最优实施例中的相同。例如，凝胶化的内部溶液16被加热到浆糊状，然后用丝网印刷将它置在内部电极14上。

标号17表示复盖在每个凝胶化内部溶液16并用粘合剂固定其周边的一个敏感膜。标号18表示在支撑件15正面侧上的测量中凹部分，其尺寸能容纳各个敏感膜17，在这个测量中凹部分18中注 入样品溶液（Sample    liquid）。标号19表示其一端固定在支撑件15上的测量中凹部分18的一层盖板。而标号20则表示在支撑件15上面的粘合剂，盖板19能粘在15上面，从而能够密封测量中凹部分18。标号21表示由银电极13形成的导线。

利用这个电极测量盐时，将大约一滴样品溶液放入测量中凹部分18中，然后由盖板19将其分散到每个敏感膜17上。接着，用粘合剂20将盖板19固定，以便测量该样品溶液的含盐量。

由于在过程中凝胶化内部溶液16的表面在被敏感膜17复盖之前没有在空气中干结，所以就很容易制造电极而且可以实印稳定的测量。

按照上述最优实施例，内部溶液是凝胶化的，而且在内部溶液中添加了凝胶蒸发抑制剂，所以即使将凝胶化内部溶液在常温下长时间地暴露在空气中，其表面也是不干结的，而能保持湿状态。

因此，由于上述凝胶化内部溶液的一部分可以流露出而形成接界溶液而不必更新其表面，因而重复地使用它与保存它是容易的。此外，如果将凝胶化内部溶液集装在一个圆筒内，也无必要将该圆筒或类似物密封，还可以用丝网印刷或类似的方法制成薄膜形的电极，所以测量用电极的尺寸可以做小，并且总能达到稳定的测量。

下面将参照用于测量PH值的一个片型组合电极来说明本发明的最优实施例。

参照图6至图8，A表示一片具有足够高的电绝缘性能的材料-例如聚对苯二甲酸乙酯-做成的基片，这种材料即使在浸入含有电解质的溶液中时仍保持其绝缘性能，基片A上有两对电极D、D、D、D，一对内侧电极D和一对外侧电极D，利用硅烷偶合剂及类似物将它们固定结合在基片A的上表面，然后利用丝网印刷将含有导电 物质-例如银-的糊状物粘于基片A的上表面。此外，位于基片A的一个尾端的所有电极D、D、D、D的端部用作引导部分C、C、C、C。此外，几乎处在基片A的中部的外电极对D、D、的差不多是圆形的端部B、B镀有诸如AgCl的电极材料，作为内部电极部分，而几乎在基片A的中部的内侧电极对D、D的另外的端部之间的所有地方组成一个温度补偿电极部分T，如同是热敏电阻。

还有，一个支撑层F（本例中为聚对苯二甲酸乙酯）是由具有与所说基片A相似的足够高的电气绝缘性能的材料做成的，在其上有孔E、E与所说内电极B、B相应位置，它是采用能保证足够高的电气绝缘性能（例如10MΩ或更高）的胶合剂（例如聚烯烃系的胶合剂，硅树脂系列胶合剂及诸如此类的）通过丝网印刷方法或热熔方法在所说基片A的上表面做成的，而所有所说的导通部分C、C、C、C，其周围则是露出的。此外，该支撑层F的上表面也受到用硅烷偶合剂的结合和固定处理。

此外，例如通过加热的方法，将具有一定形状（本例中是直径5mm和厚度约为0.2mm的圆片）的、由包含基准内部溶液（例如添加了磷酸缓冲剂的由AgCl使之超饱和的3.3M的KCl水溶液）、胶凝剂（例如琼脂和明胶）以及水份-蒸发抑制剂（例如甘油和丙二醇的均匀混合物做成的凝胶元件G、G变成浆糊状，然后用网板印刷方法或类似方法使之置于所说的支撑层F的两个孔E、E中，这样G、G的上表面有些复盖在所说支撑层F的上表面上，且它们可能复盖在所说的内电极部分B、B上。

此外，使用具有足够高的电气绝缘性能的胶合剂I（例如含有硅烷结合剂及类似物的硅系列、环氧树脂系列与聚氨酯系列高分子有机 胶合剂，将一片平板形PH反应玻璃膜H（它是将一片预先经过模制以获得一定尺寸的平板状超薄玻璃在预热情况下作高速表面热处理制成的）沿其周围粘在支撑层F的上表面，位于用作内部溶液并置于所说孔E、E中的一个内的凝胶元件G之上，所以平板形PH反应玻璃膜H的下表面可以与所说用作内部溶液的凝胶元件G的上表面接触，而用作内部溶液的凝胶元件G可以被密封在所说的孔E内，以此形成一个用于测量PH值的玻璃电极部分P。

此外，一个由浸透KCl的无机多孔烧结物质、有机高分子多孔物质及其类似物做成的溶液接界膜J是沿其周围粘在所说支撑层F的上表面上的，是在用作内部溶液并被置在另一孔E的凝胶元件G之上的，因此其下表面可以与内部溶液的凝胶元件G的上表面接触，从而形成一个参考电极部分R。然而，由于凝胶元件G以上述方式用非内部溶液，这个溶液接界膜J可以省去。

如图9所示，按上述方式构成的用于测量离子的电极的总厚度约为0.5mm，并被装在一个由合成树脂做成的盒子K内（本例中盒子深23mm，宽23mm，高7mm），所说的玻璃电极部分P与参考电极部分R朝向上表面，基片A的一个端部朝外伸，在其上是所说的引导部分C、C、C、C，从而形成一个抽头状的测量电极单元U。装有插头状测量电极单元U的盒子K有一个上框件N，它形成一个用来注入样品溶液的中凹部分M，盒子还有一个配上框件N的底板O，还有一个配所说注入样品溶液用中凹部分的上盖Q，它是装在所说上框件N的一条边的侧面的，以便可以自由地摆动、打开和合上它。此外，还有与一个测量装置本体Z（这将在以后说明）配合的一个啮合插头件V，它从盒K的上框架件N位于引导部分C、C、C、 C的边的侧面伸出。

在具有这样的结构的包含测量离子用的电极的插头状测量单元U工作时，打开所说上盖Q，在所说注入样品溶液用的中凹部分M中注入一滴或几滴样品溶液，以使位于注入样品溶液用的中凹部分的底部的玻璃电极P和参考电极R足以与样品溶液接触，然后盖上上盖Q。接着，如图10所示，通过所说引导部分C、C、C、C与所说啮合插头件V，将插头状测量电极单元U插接到结构形状如一台台式电子计算机的测量装置本体Z的固定部分Y，以测量样品溶液的PH值。

当不使用时，插头状测量电极单元U中的测量离子用的电极的保护，以及在测量前后对玻璃电极部分P的PH值的校准都按下述新法进行。

亦即，将一种凝胶剂（例如琼脂和明胶）、一种水份-蒸发抑制剂（例如甘油和乙二醇），混合地添加到含有内部溶液或缓冲剂或PH调节溶液或其类似物或它们的混合物中以使之凝胶化，确定了合成的凝胶化溶剂的PH值，并将凝胶化溶液模制成例如如图11所示的形状（本例中，深度约15mm，宽度约15mm，高度约2mm的矩形，可以插入到盒K的注入样品溶液用的中凹部分M中，组成所说的插头状测量电极单元U）就准备了多种凝胶化元件（例如G₁的PH值为4，G₂的PH值为7，G₂的PH值为9）。

还有，当插头状测量电极单元U不使用时，对测量离子用的电极进行保护时，将凝胶化元件G₂（PH值为7）插入到盒K的注入样品溶液用的中凹部分M（简言之，放在玻璃电极部分P与参考电极R上），然后将上盖Q合上，如图9中假想线所示。此外，对玻璃电极部分P作PH值校准时，将凝胶化元件G₁、G₂、G₃依次插入到 注入样品溶液用的中凹部分M（简言之，放在玻璃电极部分P与参考电极部分R上），也如所说图9中的假想线所示，以便与所说样品溶液的测量顺序相同地进行测量。此外，在此情况中，不用说，凝胶化元件G₁、G₂、G₃分别起PH值校正用凝胶化元件的作用。凝胶化元件G₂（PH值为7）也有作为对玻璃电极部分P和参考电极部分R都起保护作用的凝胶化元件的功能。

下面，参照图12说明根据本发明的一个校准标准样品（Calibrating    standard    sample）的最优实施例。

现在参照图12，标号101表示一个棒形凝胶化标准溶液，这是通过将作为凝胶蒸发抑制剂的甘油加到诸如KCl的校准标准溶液中并用琼脂使混合物胶质化后得到的。标号102表示一个活动容器，凝胶化标准溶液的一端是固定地插在该容器中的。标号103表示一个从活动容器102的一个边壁的外侧面伸出的啮合沿。

标号104表示活动容器102和凝胶质化标准溶液101二者都可滑动地插入其内部的一个内圆筒，该内圆筒104在其筒轴线方向有一口105，所说啮合沿103是滑动地插入到所说筒105中的。标号106表示紧固在内圆筒104底部边缘上的一个园筒形托盘。标号107表示一个外圆筒，一个啮合管108固定地插入其中，所说啮合管108的内表面上有螺纹槽109。

所说内圆筒104是可转动地插入到所说啮合管108内的，而所说啮合沿103的外伸端是插入到所说的螺纹槽109中的。同时，外圆筒107与啮合管108的一端都是由托盘106支承的，而所说内圆筒104一端的边缘上的啮合沿110是与啮合管108的另一端啮合的，于是外圆筒107就放在内圆筒104上。标号111 表示一个帽形件。

在采用凝胶化标准溶液101时，将帽子111取下，将托盘106固定转动外圆筒107。因此，随着转动螺纹槽109啮合沿103就沿口105转动，于是凝胶化标准溶液101就伸出外圆筒107，如点划线所示，所以需校准的离子测量电极的敏感部分就与凝胶化标准溶液的表面接触。

当要保存或取走凝胶化标准溶液时，是将它装在内圆筒104中的，如实线所示。因此，凝胶化标准溶液101是受帽形件111，内圆筒104等保护的，可以很容易地保护或取走它。

除上述甘油外，乙二醇、二甘醇、三甘醇、它们的衍生物及相似物也都可被用作凝胶蒸发抑制剂。

每一种能使标准化溶液和凝胶蒸发抑制剂凝胶化的胶凝剂（例如明胶），都可使用。也可将强吸水树脂和胶凝剂一起使用。

标准溶液、凝胶蒸发抑制剂以及胶凝剂的用量应能使标准溶液和凝胶蒸发抑制剂凝胶化，使所说的凝胶能防止蒸发作用，使凝胶化的标准溶液的表面能在常温下在空气中处于湿润状态。

当KCl水溶液用作标准溶液时，上述配方的实例如下：

①    乙二醇    琼脂    3.3M的KCl水溶液

40cc    1g    20cc

②    二甘醇    琼脂    3.3M的KCl水溶液

25cc    1g    （AgCl使其超饱和）

5cc

③    甘油    琼脂    0.1M的KCl水溶液

40cc    1g    20cc

④    甘油    琼脂    3.3M的KCl水溶液

35cc    1g    （AgCl使其超饱和）

25cc

⑤    甘油    明胶    3.3M的KCl水溶液

40cc    20g    （AgCl使其超饱和）

20cc

上述组合物都凝胶化，其硬度适于处理，而它们的表面均可在常温下长时间地保持湿润状态。

最好以50%或更多的体积比将凝胶蒸发抑制剂（例如甘油）加入标准溶液（例如3.3M的KCl水溶液），以防止凝胶化的标准溶液101的表面即使当该溶液101在常温下长时间地暴露在空气也不致干燥。

虽然在上述组合物中采用KCl的水溶液作为标准溶液，但也可以采用其它的标准溶液。

图13、14示出了根据本发明第二个校准标准样品的最优实施例。

参照图13、14，标号121表示一个棒形凝胶化标准溶液，它与上述第一个最优实施例中的相同。标号122表示一个在其上固定了凝胶化标准溶液121的一个端部的移动件。标号123表示一 个圆筒，凝胶化的标准溶液121和移动件122是可滑动地插入到所说的圆筒123内的，在圆筒123内侧面沿轴线方向形成的一个突缘124是与移动件122上的凹槽125啮合的。

标号126表示一个托件，固定地从托件126伸出的一个螺杆127通过圆筒123的底板，螺杆127利用在其上面的一个啮合突缘128可移动地并可拆卸地固定在圆筒123上，螺杆127通过螺纹旋入移动件122的螺纹孔129内，而螺杆127是插入到凝胶化标准溶液121中的。标号130表示一个帽形件。

在这个最优实施例中，将圆筒123固定并转动托件126，由于转动了螺杆127，就可将凝胶化标准溶液121与移动件122一起从圆筒中取出或再装入。

按照本实施例，将校准标准溶液与胶凝剂凝胶化而得到一个校准标准样品，并将它装入一个圆筒形容器以便于放入和取出，这样可以减小它的体积，从而可以简化对它的保护和取走。并且，为了校准一个离子测量电极，只需要使该离子测量电极的敏感部分与所说凝胶化标准溶液接触。因此，按照本发明的校准标准样品使用简单。

此外，在凝胶化标准溶液中加入凝胶蒸发抑制剂，以防它干燥，从而它的表面总是可以保持湿润状态，这样，就可达到高精度的校准。此外，由于不必密封容器，就可以采用一个任意结构的圆筒形容器，即容器结构可以简化。进而，由于凝胶化标准溶液是以棒形装置圆筒形容器中的，以便于放入和取出，所以很容易重复使用它。

下面参照另一最优实施例对按照本发明的用于离子测量用电极的凝胶化部件予以说明。

图15示出一个用在内部溶液中的凝胶化部件201。

主要包含丙烯酸聚合物的高湿度含水胶体，具体地说是U胶体（最近由Showa    Denko    Co.，Ltd.开发的商品的商业名称），在内部溶液中是溶解的，这种溶液例如是包含添加了磷酸缓冲剂并由AgCl使其超饱和的3.3M的KCl溶液，然后在所得溶液中加入琼胶、明胶、骨胶、藻酸等等一组中选出的凝胶剂。然后通过切割、模制等使凝胶化产品制成一定的形状（在本例中，如上述图6至图8所示，对于测量离子用的圆盘状片形电极，直径约为5mm，厚度约为0.1至0.2mm）。

所说作为保持高湿度的含水胶体的U胶体最初是由Showa    Denko    Co.，Ltd.作为化妆品油脂的基质开发的。它是透明的含水胶体，主要包含对丙烯酸聚合物的钠盐，其它的水溶液有高度相容性并且由于聚合物分子间的氢键作用而形成的Clusrateo而比常规的水份-蒸发抑制剂（例如甘油和丙二醇）在湿度保持功能以及蒸汽压力保持平衡的功能方面好得多，从图16中所示的一个特性例也可显见。因此，这种胶体可以长时间地保持润性而不干结，即使长时间地暴露在空气中，并且几乎不产生对空气中水分的吸附作用与成露现象。结果，它具有其表面总保持适度的湿润状态。

图17示出了根据另一最优实施例的校正电极PH值用的一个凝胶化元件202（然而，如果选择PH值大约为7，它也可用作保护电极用的凝胶化元件）。也与上述最优实施例相似地主要包含丙烯酸聚合物的高保湿含水胶体（U胶体）可溶于一种指定的水溶液，这种溶液包含从磷酸、盐酸、醋酸、邻苯二甲酸氢钾、柠檬酸二氢钾等一组中选出的缓冲溶剂以及从氯化钾水溶液（KCl），氢氧化钠、四硼酸钠、醋酸钠、碳酸钠等一组中选出的PH值调节溶液，二者比例 适当，然后在组合的溶液中加入从琼脂、明胶、骨胶、藻酸等一组中选出的凝胶剂使之凝胶化。继而，将该凝胶化组合物模制成具有一定的PH值（例如PH值为4、7和9）并且有一定的形状（在本例中，深约为15mm、宽约为15mm、高约为2mm的矩形，能够插入到前述图9中所示的插头状测量电极单元U的盒K中用于注入样品溶液的中凹部分）。

PH值定在这些指定值（4、7、9）的每一片凝胶化元件202可很满意地用来对插头状测量电极单元U中用于测量离子的电极当它不被使用时进行保护，以及对用于测量离子的电极的玻璃电极部分进行PH值校正，方法与在已经叙述过的凝胶化元件G₁、G₂、G₃的情况相同。

此外，尽管希望PH值为7的凝胶化元件作为凝胶化元件202用于对玻璃电极和参考电极进行保护，凝胶化元件202的值PH值不总是必需严格地为7。此外，PH值不清楚的情况下也是无害的。

下面，对几种PH值校正用的凝胶化元件202和PH值在经过一段时间后的变化情况予以说明：

样品为：

①.包含34g的U胶体（PH值为7.4）、6g含有3.3M    KCl水溶液的0.25M磷酸缓冲剂（PH值为6.92）和0.5g琼脂的混合物。

②.包含28gU胶体（PH值为7.4）、12g含有3.3M的KCl水溶液的0.25M磷酸缓冲剂（PH值为7.13）和0.5g琼脂的混合物。

③.包含20gU胶体（PH值为7.4）、20g含有3.3M的 KCl水溶液的0.25M磷酸缓冲剂（PH值为7.13）和0.5g琼脂的混合物。

将这些样品加热到100℃使琼脂溶解，然后倒在尺寸约为30cm×30cm的一个平盘中。继而，将一个约为2mm的垫片放在平盘中，再将一块玻璃板放在需冷却的垫片上，于是就胶凝。然后，将凝胶化的混合物切割成一定的形状（深约15mm，宽约15mm与高约2mm的矩形），在凝胶化元件准备好后立即测试PH值以及经过一段规定的时间后测试PH值。

结果如下表所示，发现PH的初始值很稳定，在一段长时间内几乎保持不变。

PH测试值

样品    准备后立即测试    8天后测试    一个月后测试

①    6.76    -    6.77

②    7.03    6.98    -

③    6.95    6.96    -

此外，尽管在上述最优实施例中，其PH值调整为7，并模制为尺寸为深约15mm、宽约15mm以及高约2mm的矩形，以便插入到上述图9中插头状测量电极单元的盒K中的注入样品溶液的中凹 部分中的凝胶化元件202用作对玻璃电极及参考电极都起保护作用的凝胶化元件，也可以如图18所示，分别用凝胶化元件203保护玻璃电极以及用凝胶化元件204保护参考电极。在这种情况下，用于保护玻璃电极的凝胶化元件203的PH值调整为7，用于保护参考电极的凝胶化元件含有与在上述最优实施例中用于内部溶液中的凝胶化元件201相同的成分。凝胶化元件203、204各自应被模制成几乎是所说凝胶化元件202的一半大小（即，深约15mm，宽约7mm和高约2mm的矩形）。

此外，根据上述最优实施例，由于加入到凝胶化元件中的U胶体的优良的蒸汽-压力平衡保持功能所有用于测量离子的凝胶化元件201、202、203、204的表面长时间地总是能够保持在适度的湿润状态（不是特别软和粘，是潮湿而平滑的状态）。然而，如有必要可以加入少量吸水物质（例如甘油），以对表面的湿状态进行细调，例如为了增加与电极表面的接触。

从上面的细述显见，根据本发明的用于测量离子的电极中的凝胶化元件中，由于将主要含有在湿度保持功能与蒸汽-压力平衡状态保持功能方面远优于甘油或丙二醇的丙烯酸聚合物的高保湿含水胶体用作加到凝胶化元件中的水分-蒸发抑制剂，它的表面总能保持适度的湿润状态，从而能长时间地稳定地具有所希望的功能，而不产生诸如浓度变化（PH值变化）的任何变质情况。因此，根据本发明的一个凝胶化元件可以很满意地在玻璃电极以及玻璃电极用参考电极的内溶溶液中用作一个元件，用作保持电极的一个元件以及用作PH值校正的一个元件，尤其是当组成一个用于测量离子的片形电极时。

Claims (5)

1、用于测量离子的一个电极中的一个凝胶化元件，其特征为：将某种指定的溶液，例如一种内部溶液或一种缓冲剂或一种离子调节溶液或它们的混合物，用一种凝胶剂使其凝胶化，以及在凝胶化的溶液中添加一种凝胶蒸发抑制剂。

2、根据权利要求1所述的凝胶化元件，其特征在于所述凝胶化的溶液是一种凝胶化内部溶液，所述凝胶蒸发抑制剂是一种其凝固点低于水的熔点、其沸点高于水的沸点、在常温下具有低蒸汽压并可溶于水的物质，例如甘油和乙二醇。

3、根据权利要求1所述的凝胶化元件，其特征在于所述凝胶化的溶液是一种凝胶化校准标准溶液，所述凝胶蒸发抑制剂是一种其凝固点低于水的熔点、其沸点高于水的沸点、在常温下具有低蒸汽压的可溶于水物质，例如甘油和乙二醇。

4、根据权利要求3中所述的凝胶化元件，其特征在于所述凝胶化的校准标准被模制成棒形，装在一个棒形圆筒容器中，以便于方便地插入和取出。

5、根据权利要求1所述的凝胶化元件，其特征在于所述凝胶蒸发抑制剂是一种丙烯酸聚合物的保持高湿度的含水胶体，所述凝胶剂是琼脂或明胶，所述凝胶化溶液按指定的形状进行模制。

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