CN209992428U - 高精度全固态复合pH电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种高精度全固态复合pH电极，包括参比电极和指示电极，所述参比电极设置于一壳体内，所述指示电极为玻璃敏感膜电极，该玻璃敏感膜电极设置于该壳体外周壁上的一安装孔上，该壳体内填充有对参比电极、玻璃敏感膜电极活化的固态电解质，所述壳体上设有进液孔，该进液孔上塞有导液材料。该高精度全固态复合pH电极可微型化程度高，采用玻璃敏感膜电极作为指示电极，具有检测精度高的优点，在壳体内部填充有对参比电极、玻璃敏感膜电极活化的固态电解质使得参比电极、玻璃敏感膜电极始终处于活化状态，减少了电极使用前的长期活化流程，使电极在很快时间内达到稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学传感器领域，具体涉及一种高精度全固态复合pH电极。
背景技术
随着日常生产及生活活动的需要，pH值的精确检测在各个行业占有日益重要的地位。其中电极的微型化成为当前研究的重要方向，在生物医疗、石油化工、食品工业等领域具有重要的研究价值，而寻找一种精度高、适应环境的微型化pH复合电极成为重点。
pH复合电极主要由H+指示电极及参比电极两部分组成。H+指示电极为对氢离子活度敏感的一种电极，可以指示溶液中H+浓度大小，其主要类型包括玻璃电极、金属-金属氧化物电极、氢离子敏感场效应晶体管、光纤pH传感器等。
当前使用最为广泛的H+指示电极为球形玻璃电极，因其具有较高的灵敏度而在科研、环境保护等领域使用，但玻璃电极前端球形玻璃膜需长期浸泡于KCl溶液中以对其进行活化，使得其应用场景受到限制；金属-金属氧化物电极具有更高的强度，其在工业中使用更多，但该类型电极测量误差大，在对精度要求相对较高的领域不能使用；
总体而言，其他几种pH指示电极的综合性能均不能超过玻璃电极。参比电极为在不同氢离子活度下，能够保持自身电极电势稳定的电极，主要采用难溶盐作为参比电极，当前使用较为广泛的为Hg/Hg2Cl2/Cl-电极、Ag/AgCl/Cl-电极、Hg/HgO/OH-电极、Hg/Hg2SO4/SO42-电极等。根据测试溶液的具体条件选择不同参比电极，一般而言，测试pH值的参比电极主要是Ag/AgCl/Cl-电极，该电极通常浸泡在一定浓度的KCl溶液中以维持电极电位的稳定。
为了将pH复合电极微型化，并扩大其使用场景，目前研究者们研制出的全固态pH电极主要是采用Sb/Sb2O3电极作为指示电极、Ag/AgCl为参比电极，参比电极中采用KCl、AgCl混合粉末填充，耐高温胶密封而成。此种电极使用前需长时间活化、且Sb/Sb2O3电极指示的pH值在碱性溶液中误差较大，在一些要求高精度测试的领域仍不能适用。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种高精度全固态复合pH电极。
为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种高精度全固态复合pH电极，包括参比电极和指示电极，所述参比电极设置于一壳体内，所述指示电极为玻璃敏感膜电极，该玻璃敏感膜电极设置于该壳体外周壁上的一安装孔上，该壳体内填充有对参比电极、玻璃敏感膜电极活化的固态电解质，所述壳体上设有进液孔，该进液孔上塞有导液材料。
该高精度全固态复合pH电极可微型化程度高，采用玻璃敏感膜电极作为指示电极，具有检测精度高的优点，在壳体内部填充有对参比电极、玻璃敏感膜电极活化的固态电解质使得参比电极、玻璃敏感膜电极始终处于活化状态，减少了电极使用前的长期活化流程，使电极在很快时间内达到稳定。
进一步的，所述壳体内包含有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体内均填充有所述固态电解质，所述参比电极设置于第一腔体内，所述进液孔设置于该第一腔体的外壁上，且与第一腔体连通；所述第二腔体的外壁上开设所述安装孔，该安装孔与第二腔体连通，所述玻璃敏感膜电极设置于该安装孔上。利用壳体里的第一腔体和第二腔体对参比电极和玻璃敏感膜电极进行物理隔离，可根据不同参比电极在第一腔体和第二腔体内填充相同或不同的用于活化电极的固态电解质。
优选的，所述电解质为高保水凝胶电解质；所述参比电极为Ag/AgCl参比电极。
本实用新型的有益效果：该高精度全固态复合pH电极具有测试灵敏度高、激活快、存储时间长、可微型化程度高等优点，可以代替传统的玻璃电极进行测试且在在医学、化工、科研等行业均具有较大的应用价值。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是该实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，本实用新型提供了一种高精度全固态复合pH电极，包括参比电极2和指示电极，参比电极2设置于一壳体1内，指示电极为玻璃敏感膜电极3，该玻璃敏感膜电极3，该玻璃敏感膜电极3设置于该壳体1外周壁上的一安装孔上，该壳体1内填充有对参比电极2、玻璃敏感膜电极3活化的固态电解质6，这里玻璃敏感膜电极3是与固态电解质6接触的，所述壳体1上设有进液孔4，进液孔4上塞有导液材料5，便于被测离子进入电极内部进行交换，也避免固态电解质6因吸水膨胀而溢出壳体1。本实施例中，导液材料5采用现有的可吸水的纺织物即可，也可采用其它可吸水材料。
进液孔4和玻璃敏感膜电极3的位置可分别位于壳体1外周壁上的任意位置。
该高精度全固态复合pH电极中，壳体1内部填充的对参比电极2、玻璃敏感膜电极3活化的固态电解质6使得参比电极2和/或玻璃敏感膜电极3始终处于活化状态，减少了电极使用前的长期活化流程，使电极在很快时间内达到稳定。
作为本实施例的优选方案，壳体1内包含有第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体内均填充有固态电解质6，参比电极2设置于第一腔体内，进液孔4设置于该第一腔体的外壁上，且与第一腔体连通；第二腔体的外壁上开设上述安装孔，该安装孔与第二腔体连通，玻璃敏感膜电极3设置于该安装孔上。这里可根据参比电极2的类型选择第一腔体和第二腔体内均填充的电解质种类，即第一腔体和第二腔体内均填充的电解质可以相同，也可以不同，只要能对各自对应的电极进行活化即可。
该装置中，壳体1内的第一腔体和第二腔体对参比电极2和玻璃敏感膜电极3进行隔离；该参比电极2和玻璃敏感膜电极3均优选但不限于以银丝作为导线7分别从壳体1引出，采用密封胶密封固定玻璃敏感膜电极3和整个电极下端，防止内部固态电解质6溢出。
本实施例中，参比电极2优选但不限于为Ag/AgCl参比电极，Ag/AgCl参比电极可通过电镀氯化或高压压制而得；固态电解质6优选但不限于为高保水凝胶电解质，高保水凝胶电解质主要为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮等一种或几种，该高保水凝胶电解质能对Ag/AgCl参比电极和玻璃敏感膜电极3进行活化；玻璃敏感膜电极3内侧熔镀有将其紧贴于壳体1上的合金8，如Li/Pb合金，Ag/AgCl参比电极浸泡在高保水凝胶电解质内。
该高精度全固态复合pH电极具有测试灵敏度高、激活快、存储时间长、可微型化程度高等优点，可以代替传统的玻璃电极进行测试且在在医学、化工、科研等行业均具有较大的应用价值。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种高精度全固态复合pH电极，包括参比电极和指示电极，其特征在于：所述参比电极设置于一壳体内，所述指示电极为玻璃敏感膜电极，该玻璃敏感膜电极设置于该壳体外周壁上的一安装孔上，该壳体内填充有对参比电极、玻璃敏感膜电极活化的固态电解质，所述壳体上设有进液孔，该进液孔上塞有导液材料。
2.根据权利要求1所述的高精度全固态复合pH电极，其特征在于：所述壳体内包含有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体内均填充有所述固态电解质，所述参比电极设置于第一腔体内，所述进液孔设置于该第一腔体的外壁上，且与第一腔体连通；所述第二腔体的外壁上开设所述安装孔，该安装孔与第二腔体连通，所述玻璃敏感膜电极设置于该安装孔上。
3.根据权利要求1所述的高精度全固态复合pH电极，其特征在于：所述玻璃敏感膜电极内侧熔镀有将其紧贴于壳体上的合金。
4.根据权利要求1所述的高精度全固态复合pH电极，其特征在于：所述固态电解质为高保水凝胶电解质。
5.根据权利要求1所述的高精度全固态复合pH电极，其特征在于：所述参比电极为Ag/AgCl参比电极。
Priority Applications (1)
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| CN201920769125.9U CN209992428U (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 高精度全固态复合pH电极 |
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| CN201920769125.9U CN209992428U (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 高精度全固态复合pH电极 |
Publications (1)
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| CN201920769125.9U Active CN209992428U (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 高精度全固态复合pH电极 |
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| CN (1) | CN209992428U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115598190A (zh) * | 2021-07-07 | 2023-01-13 | 上海罗素科技有限公司（Cn） | 电化学电位传感电极 |
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2019
- 2019-05-27 CN CN201920769125.9U patent/CN209992428U/zh active Active
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