CN210155069U - 一种银/氯化银参比电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种银/氯化银参比电极，包括壳体、设置在所述壳体内的银/氯化银电极、引出导线、设置在所述壳体上的液体接界及填充在所述壳体内的电解液，所述银/氯化银电极的表面依次设置有涂层及Nafion膜层。本实用新型参比电极通过在银/氯化银电极的表面设置涂层，该涂层能够减缓银/氯化银电极上的氯化银镀层脱落或溶解的速度，大大提升了银/氯化银参比电极的电位稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种银/氯化银参比电极。
背景技术
参比电极常用于电化学传感器中，而银/氯化银参比电极是电化学传感器常用的参比电极，现有技术中，用于电化学传感器上的银/氯化银参比电极通常由壳体、电解液、银-氯化银电极、引出导线及液体接界组成，电解液通常为一定浓度的氯化钾溶液，由于电位是与电极表面及其周围的氯离子的浓度呈函数关系，所以，电解液的浓度不变时，电极的表面的氯离子的浓度不变，这样就能维持电位的稳定。然而，在实际使用的时候，由于外部条件比较复杂，比如加热等，会导致氯化钾流失，从而导致氯离子的浓度发生变化，造成电极电位漂移，电位不稳定的情况出现。目前市场上银/氯化银参比电极的电位稳定性差的另一个重要原因是银/氯化银参比电极在长时间使用后，银/氯化银电极上的氯化银镀层会逐渐被溶解，甚至脱落，从而使银/氯化银参比电极的稳定性变差。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的银/氯化银参比电极。
为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种银/氯化银参比电极，包括壳体、设置在所述壳体内的银/氯化银电极、引出导线、设置在所述壳体上的液体接界及填充在所述壳体内的电解液，所述银/氯化银电极的表面依次设置有涂层及Nafion膜层。
进一步地，所述涂层为PVC涂层、PU涂层、掺杂有氯盐的PVC涂层或掺杂有氯盐的PU涂层。
更进一步地，所述氯盐为氯化钾和/或氯化钠。
进一步地，所述涂层的厚度为10-1000μm。
进一步地，所述Nafion膜层的厚度为10-1000μm。
进一步地，所述银/氯化银电极的形状为螺旋状。
更进一步地，所述螺旋的内径为2.0-10毫米，其由直径为0.1-1.0毫米的银丝缠绕成制成。
进一步地，所述液体接界为多孔材料件，所述多孔材料件的一端位于所述壳体内、另一端为自由端，且该自由端位于所述壳体之外。
更进一步地，所述多孔材料件的材质为纤维或多孔陶瓷。
进一步地，所述电解液为含有饱和氯化钾的琼脂凝胶。
进一步地，所述壳体的材质为ABS工程塑料、PE或PS。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型参比电极通过在银/氯化银电极的表面设置涂层，该涂层能够减缓银/氯化银电极上的氯化银镀层脱落或溶解的速度，大大提升了银/氯化银参比电极的电位稳定性。
附图说明
图1为实施例1的参比电极的结构示意图；
图中：1、壳体；2、银/氯化银电极；3、引出导线；4、多孔材料件；5、电解液；6、防水胶。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做进一步描述：
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种银/氯化银参比电极，包括壳体1、设置在壳体1内的银/氯化银电极2、填充在壳体1内的电解液5、设置在壳体1上的液体接界及引出导线3。
银/氯化银电极2的表面依次设置有涂层和Nafion膜层（图中未画出）。该涂层可以为PVC涂层、PU涂层、掺杂有盐的PVC涂层或掺杂有盐的PU涂层，掺杂的盐可以为氯化钠和/或氯化钾；涂层厚度为10-1000μm。
银/氯化银电极2的形状为螺旋状，螺旋的内径为2.0~10毫米，其是由直径为0.1~1.0毫米的银丝缠绕制成。采用螺旋形的银/氯化银电极相比直线型银/氯化银电极，螺旋形的银/氯化银电极具有更大的表面积，电位更加稳定。
液体接界为多孔材料件4，多孔材料件4的一端位于壳体1内、另一端为自由端，且该自由端位于壳体1之外，多孔材料件4的材质为纤维或多孔陶瓷。
壳体1为硬质塑料，材质包括但不限于ABS工程塑料、PE、PS。壳体1内的形状不限，其容积可以为1~50立方厘米。
电解液5为含有饱和氯化钾的琼脂凝胶。
在具体制备该参比电极时，壳体1可以是一个外壳和与之匹配的上盖组成，上盖开设有导线孔和注液孔，一个由银丝制成的银/氯化银电极2安装在壳体内部，其延伸出的银丝通过上盖的导线孔伸出壳体。壳体的下端开设有液接连通孔，连通孔内插入多孔材料件4，并且多孔材料件4的一端延伸至壳体1内部而另一端位于壳体1外，其作用是使壳体1内的凝胶与外部待测溶液之间构成离子连通，同时限制壳体1内氯离子向外部待测溶液的扩散速度；在壳体1内，在银/氯化银电极2、多孔材料件4和壳体1内壁之间填充含有饱和氯化钾的琼脂（1-5%）凝胶；上盖还开设有注液孔，通过注液孔可将热的液态溶胶注入壳体内使其填满内部空间。外壳与上盖之间、导线孔、注液孔由防水胶6密封。
银/氯化银电极2的制作方法：使用绕线机将直径为0.1-1.0毫米的银丝缠绕成内径为2.0-10毫米的螺旋形状以增大单位体积的表面积；在浓度为5%的次氯酸钠溶液中浸泡12小时得到银/氯化银电极；将该电极在12毫升含有0.01g氯化钠和0.4g聚氯乙烯的四氢呋喃溶液之中重复提拉五次，再在室温下干燥48小时，然后在5%的Nafion溶液中重复提拉五次，然后在80℃中处理1小时，最后取出冷却至室温，即得到银/氯化银电极。
具体地，本例中，使用ABS工程塑料作为外壳，外壳内尺寸为50×20×10毫米，外壳厚度为2毫米；使用的银丝直径为0.2毫米，缠绕形成的螺旋形状内径为2.5毫米；多孔材料件4为纤维条；琼脂凝胶中琼脂的质量分数为3%；涂层为掺杂氯化钠的PVC涂层，厚度为80μm；Nafion膜层的厚度为80μm。
实施例2
本例中，银/氯化银电极为直径0.2毫米的银丝制成的直线型银/氯化银电极，其他结构同实施例1。
对比例
本对比例中，参比电极的银/氯化银电极的表面没有设置涂层和Nafion膜层，其他结构同实施例1。
将实施例1~2和对比例的参比电极的纤维浸泡在自来水中，测量参比电极与商购参比电极（Ag/AgCl参比电极，型号为CHI111）之间的开路电压。测量结果参见表1所示。
表1为实施例1~2和对比例的参比电极与商购参比电极的开路电压测试结果
| 测试时间 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例 |
| 0h | -11.13mV | 82.22mV | 74.20mV |
| 1h | -5.923mV | 89.29mV | 76.35mV |
| 2h | -6.233mV | 81.63mV | 69.81mV |
| 3h | -7.381mV | 82.20mV | 67.64mV |
| 4h | -8.560mV | 84.30mV | 74.07mV |
| 5h | -7.382mV | 83.61mV | 25.65mV |
| 6h | -9.724mV | 82.96mV | 70.91mV |
| 7h | -7.605mV | 81.10mV | 74.97mV |
| 最大偏差/mV | 5.21 | 8.19 | 48.55 |
从表1可以看出，对比例的参比电极（无涂层和Nafion膜层）出现较多异常值，稳定性很差，可能与电极表面AgCl镀层脱落有关；而实施例1和实施例2的参比电极稳定性明显比对比例的参比电极稳定更好，且实施例1（采用螺旋形银/氯化银电极）的参比电极比实施例2（采用直线型银/氯化银电极）的参比电极相对更加稳定。
本实用新型参比电极通过在银/氯化银电极的表面设置涂层，该涂层能够减缓银/氯化银电极上的氯化银镀层脱落或溶解的速度，大大提升了银/氯化银参比电极的电位稳定性。而掺杂了氯盐的涂层，即使在参比电极的电解液中的电解质浓度发生了变化，涂层中的氯盐也会在一定程度上起到稳定电位的作用，所以，进一步提升了银/氯化银参比电极的电位稳定性。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种银/氯化银参比电极，包括壳体、设置在所述壳体内的银/氯化银电极、引出导线、设置在所述壳体上的液体接界及填充在所述壳体内的电解液，其特征在于：所述银/氯化银电极的表面依次设置有涂层及Nafion膜层。
2.根据权利要求1所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述涂层为PVC涂层、PU涂层、掺杂有氯盐的PVC涂层或掺杂有氯盐的PU涂层。
3.根据权利要求2所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述氯盐为氯化钾和/或氯化钠。
4.根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述涂层的厚度为10-1000μm。
5.根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述Nafion膜层的厚度为10-1000μm。
6.根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述银/氯化银电极的形状为螺旋状。
7.根据权利要求6所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述螺旋的内径为2.0-10毫米，其由直径为0.1-1.0毫米的银丝缠绕成制成。
8.根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述液体接界为多孔材料件，所述多孔材料件的一端位于所述壳体内、另一端为自由端，且该自由端位于所述壳体之外。
9.根据权利要求8所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述多孔材料件的材质为纤维或多孔陶瓷。
10.根据权利要求1~3中任一项权利要求所述的银/氯化银参比电极，其特征在于：所述电解液为含有饱和氯化钾的琼脂凝胶。
Priority Applications (1)
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| CN201920876392.6U CN210155069U (zh) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 一种银/氯化银参比电极 |
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|---|---|
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|---|---|
| CN (1) | CN210155069U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113285133A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-20 | 中南大学 | 一种原位测试锂离子电池电势分布装置及其测试方法 |
| CN113433183A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-24 | 上海交通大学 | 一种纤维状的柔性固态银/氯化银参比电极及其制备方法和应用 |
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2019
- 2019-06-12 CN CN201920876392.6U patent/CN210155069U/zh active Active
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