CN202814911U - 一种热控电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热控电极结构，包括一玻璃管，玻璃管的底部设有一工作电极柱体，该工作电极柱体的上表面中心焊接一导电金属棒作为电极棒，下表面作为工作表面，且该工作电极柱体的上表面粘合一由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件，且加热部件是粘合并固化在一导热绝缘胶层的内部，所述加热部件还引出两条导线于玻璃管外，分别作为加热电流流入端和加热电流流出端，所述加热电流流入端和加热电流流出端连接一直流电源，所述导热绝缘胶层上方及周围空隙填满环氧树脂层。本实用新型中使用由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件及直流电流对热控电极的表面进行间接加热，可以避免加热电流对检测的干扰，且利于调节加热温度。

Description

一种热控电极结构

 技术领域

本实用新型涉及一种热控电极的结构。

背景技术

作为现代仪器分析手段的重要分支之一，电化学分析技术具有灵敏度高、选择性好、响应时间短和方法简便等优点。研究发现温度能很大程度地影响物质在电极表面的传质速率、化学反应速率、氧化还原反应的电极电位、以及物质在电极表面的吸附与脱附过程等。其中，热控电极技术由于在温度控制方面的独特优势而得到关注。热控电极加热法是使用电流直接或间接加热微电极，通过控制施加电流的时间和大小来调节电极表面的温度，结合了新的加热技术，电极温度最高可达溶液沸点以上。与常规电极相比，热控电极存在显著的优势。首先，它可以在电极表面很小的局部范围内产生能量的高密度分布，使电极表面温度在短时间内升高，而同时主体溶液温度可以基本保持不变，这对于热不稳定性物质在较高温度下的测定十分有利。其次，通过热的引导会产生扰动效应，以增强扩散作用和氧化还原过程的速度。此外，电极表面的高温度分布有利于降低超电压或能减小电极表面的污染效应，使电化学测试的重现性和稳定性更好。

目前热控电极的加热模式可分为直接加热和间接加热模式，其中间接加热模式是将加热电流施加于加热线圈，产生的热量传导到工作电极上，再由工作电极自身传导到电极的表面。该类电极结构简单，且电极加热过程与电化学检测过程可以同步进行，不会互相产生干扰。已经研制的使用间接加热模式的热控电极的加热体主要为柱状，这使得在加热过程中热量呈柱状散出，对非检测区域的溶液温度也会产生影响，这样就削弱了热控电极在加热同时保持主体溶液温度不变的优势。若将加热体改为片状，则有望降低甚至避免电极加热过程中对非检测区域的溶液温度的影响。如2009-09-02公开的，公开号为201302557的中国实用新型专利公开了一种可加热碳糊电极,包括玻璃管和碳糊槽,碳糊槽固定在玻璃管的一端。加热引线和电极引线处于玻璃管内,下端用固定胶固定,与碳糊槽连接。从其附图中可以看出，其加热部件是使用一根导线绕制成半圈简单附着于电极面形成的，不仅加热效率低下，且电极面也会存在受热不均匀的缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种热控电极结构；可以在进行电化学检测的同时调节电极表面的温度，使用直流电流对热控电极的表面进行间接加热，可以避免加热电流对电化学或电化学发光检测的干扰。

本实用新型要解决的技术问题是这样实现的：一种热控电极结构，包括一玻璃管，玻璃管的底部设有一工作电极柱体，该工作电极柱体的上表面中心焊接一导电金属棒作为电极棒，且该工作电极柱体的上表面粘合一由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件，下表面作为工作表面，且加热部件是粘合并固化在一导热绝缘胶层的内部，所述加热部件还引出两条导线于玻璃管外，分别作为加热电流流入端和加热电流流出端，所述加热电流流入端和加热电流流出端连接一直流电源，所述导热绝缘胶层上方及周围空隙填满环氧树脂层。

所述的工作电极柱体的材料为金、铂或银中的一种。

所述绝缘线圈的材料为漆包线或者是经过绝缘处理的金丝、铂丝中的一种。

所述绝缘线圈绕制为平面螺旋线或平面回形线中的一种。

所述漆包线或所述经过绝缘处理的金丝、铂丝的直径为50~150μm。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型采用了片状加热的热控电极，避免了原来柱状加热线圈对电极周围溶液的加热，减小了电极加热同时对周围溶液温度的影响，对很多非热稳定性物质的测定是非常有利的并且避免了分析信号的失真； 

2、由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件可以获得较高的加热效率，这是以往使用一根导线单纯简单附着于电极面或者使用整片导电体而获得的加热效率所不可比拟的；

3、本实用新型通过直流电源对工作电极进行加热，且直流电不经过工作表面，避免了其干扰电化学检测。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的热控巯基离子液体修饰金电极的示意图。

图2为图1的侧向剖视图。 

图3为图1的俯视图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的种热控电极结构，包括一玻璃管2，玻璃管2的底部设有一工作电极柱体3，该工作电极柱体3的上表面中心焊接一导电金属棒作为电极棒1，下表面作为工作表面，且该工作电极柱体3的上表面粘合一由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件4，且加热部件4是粘合并固化在一导热绝缘胶层7的内部，所述加热部件4还引出两条导线于玻璃管2外，分别作为加热电流流入端5和加热电流流出端6，所述加热电流流入端5和加热电流流出端6连接一直流电源（未图示），所述导热绝缘胶层7上方及周围空隙填满环氧树脂层8。

所述的工作电极柱体3的材料为金、铂或银中的一种。

如图3所示，所述加热部件4由绝缘线圈绕制多圈而得，该绝缘线圈的材料为漆包线或者是经过绝缘处理的金丝、铂丝中的一种。所述绝缘线圈绕制为平面螺旋线或平面回形线中的一种。所述漆包线或所述经过绝缘处理的金丝、铂丝的直径为50~150μm时较佳。

制造时，可先在工作电极柱体的上表面的中心点焊接一支电极棒1。将工作电极柱体3装入玻璃管2的底部，用环氧树脂将其固定并封闭玻璃管2内壁与工作电极柱体3之间的空隙。再将漆包线对折后，绕成平面螺旋线形状以构成加热部件4。使用导热绝缘胶7将绕成平面螺旋线的漆包线固定于金柱体的上表面并将漆包线两端分别作为加热电流流入端5和加热电流流出端6引出到玻璃管2外，常温下固化24小时。在玻璃管2中填入环氧树脂层8，并在常温下固化24小时，制得热控电极，该热控电极的电极棒1连接电化学工作站的工作电极端，加热部件4 的加热电流流入端5和加热电流流出端6分别连接直流电源的正负极端即可。

使用时，将本实用新型的电极作为工作电极，以铂丝作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极构成三电极系统，用于电化学检测。检测时可通过调节直流电源的输出电流的大小来调节电极表面的温度。

综上所述，本实用新型采用了由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件，可以获得较高的加热效率，避免了原来柱状加热线圈对电极周围溶液的加热，减小了电极加热同时对周围溶液温度的影响，对很多非热稳定性物质的测定是非常有利的并且避免了分析信号的失真；这也是以往使用一根导线单纯简单附着于电极面或者使用整片导电体而获得的加热效率所不可比拟的；本实用新型通过直流电源对工作电极进行加热，且直流电不经过工作表面，避免了其干扰电化学检测。

Claims (5)

1.一种热控电极结构，其特征在于：包括一玻璃管，玻璃管的底部设有一工作电极柱体，该工作电极柱体的上表面中心焊接一导电金属棒作为电极棒，下表面作为工作表面，且该工作电极柱体的上表面粘合一由绝缘线圈绕制多圈而得的加热部件，且加热部件是粘合并固化在一导热绝缘胶层的内部，所述加热部件还引出两条导线于玻璃管外，分别作为加热电流流入端和加热电流流出端，所述加热电流流入端和加热电流流出端连接一直流电源，所述导热绝缘胶层上方及周围空隙填满环氧树脂层。

2.根据权利要求1所述的一种热控电极结构，其特征在于：所述的工作电极柱体的材料为金、铂或银中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种热控电极结构，其特征在于：所述绝缘线圈的材料为漆包线或者是经过绝缘处理的金丝、铂丝中的一种。

4.根据权利要求3 所述的一种热控电极结构，其特征在于：所述绝缘线圈绕制为平面螺旋线或平面回形线中的一种。

5.根据权利要求4 所述的一种热控电极结构，其特征在于：所述漆包线或所述经过绝缘处理的金丝、铂丝的直径为50~150μm。

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