CN2852128Y - 研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池 - Google Patents
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Abstract
一种研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，它是通过作为双面电极的薄片状试样的镀镍层的催化作用使测得的氧化电流即为氢渗透电流，完全反映金属在含硫酸盐还原菌的海泥中的氢渗透行为；通过接种浓度的不同、在电解池中培养天数的不同来控制海泥中硫酸盐还原菌的浓度。用此双电解池可以对金属在含硫酸盐还原菌的海泥中氢渗透测量研究，能够得出硫酸盐还原菌对氢渗透行为有促进作用的结论。
Description
技术领域
本实用新型是涉及研究金属氢渗透行为的装置，具体地说是一种研究金属在含硫酸盐还原菌的海泥中氢渗透行为的双电解池。
背景技术
海底泥比较致密，海泥在海水的密封下处于厌氧状态，且海泥中含有丰富的有机质，因此海泥中的硫酸盐还原菌是十分活跃的，所以处于含硫酸盐还原菌的海泥中的金属会发生微生物腐蚀。众所周知，金属发生腐蚀时有氢参与，并且可以根据氢渗透电流的大小来判断腐蚀速度，因此研究硫酸盐还原菌对氢渗透电流的促进作用可以深入了解硫酸盐还原菌的腐蚀作用以及有效地控制硫酸盐还原菌的腐蚀，对减少经济损失具有重要的意义。目前，常规的硫酸盐还原菌的腐蚀作用研究是在单电解池中进行的。单电解池为单一容器，一般为三电极体系，渗氢和测量氢渗透电流不能同时进行(空气中的渗氢除外)，因此虽然单电解池能够比较简单方便的测定处于含硫酸还原菌介质中的金属的电化学参数，但不能够很好地研究金属在含硫酸盐还原菌的海泥中的氢渗透行为。
实用新型内容
为了克服现有的单电解池在研究硫酸盐还原菌对氢渗透行为影响的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种可以测出在海泥中氢渗透电流的、研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
本实用新型包括第一电解池及第二电解池，第二电解池的一端设有双面电极，另一端密封有橡胶塞，橡胶塞上安装有鲁金毛细管，第二参比电极插接在鲁金毛细管上，在第二电解池中设有第二辅助电极，其上引出的硬质导线由橡胶塞穿出，鲁金毛细管的一端由橡胶塞穿出，另一端插入海泥中并穿过第二辅助电极的中心，第二电解池设有双面电极的一端插入第一电解池的溶液中；第一电解池上开有孔，第一参比电极通过孔插入第一电解池的溶液中，在第一电解池的内壁上固定有多个对称设置的第一辅助电极。
其中：双面电极为金属薄片，其插入第一电解池的溶液中的一面上镀有镍；第二辅助电极为圆环形，水平置于第二电解池内；第一辅助电极通过第一电解池外壁上的导线互相连接；第一参比电极、第一辅助电极，第二参比电极、第二辅助电极分别与双面电极组成两套三电极体系，并分别连接到数据采集器的不同端口。
本实用新型的优点与积极效果为：
1.本实用新型在双面电极与NaOH溶液接触的一面镀有镍，由于镀镍层的催化作用，腐蚀过程中析出的氢能够完全被氧化，因此测到的氧化电流即氢渗透电流能够完全反映氢渗透行为。
2.本实用新型能够连续记录氢渗透电流，可以比较在硫酸盐还原菌生长一个周期内氢渗透电流的变化情况。
3.装置成本低，操作简单；精度高，很小的氢渗透变化也能够通过氢渗透电流的变化反映出来。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖面图；
图3为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示，本实用新型包括第一电解池1及第二电解池2，第二电解池2的一端设有双面电极3，另一端由橡胶塞8密封，橡胶塞8上安装有鲁金毛细管6，第二参比电极9插接在鲁金毛细管6上，在第二电解池2中设有第二辅助电极7，其上引出的硬质导线11由橡胶塞8穿出，鲁金毛细管6的一端由橡胶塞8穿出，另一端在海泥中并穿过第二辅助电极7的中心。第二辅助电极7为圆环形，水平置于第二电解池2内。第二电解池2设有双面电极3的一端插入第一电解池1中，并保证双面电极3浸入第一电解池中的溶液。第一电解池1上开有孔10，第一参比电极4通过孔10插入第一电解池1的溶液中，在第一电解池1的内壁上固定有多个对称分布的第一辅助电极5。第一辅助电极5通过第一电解池1外壁上的导线互相连接。
第一电解池1与第二电解池2材料可采用环氧绝缘树脂或聚氨酯类绝缘树脂(本实施例为环氧绝缘树脂)。
双面电极3是被研究金属制成的薄片，两面用砂纸逐级打磨至600号，厚度约为0.5mm，直径约为4.0cm；其插入第一电解池1中的一面上镀有镍，镀镍液为Watt’s bath(250g/L硫酸镍[NiSO4.6H2O]，45g/L氯化镍[NiCl2.6H2O]，40g/L硼酸[H3BO3])，镀镍层厚度约为180nm。双面电极3镀镍面在阳极池，另一面为渗氢面、在阴极池。
使用时，第一电解池1中装入用优级纯试剂与二次水配制的NaOH溶液。将第二电解池2置于第一电解池1中，对双面电极3的镀镍面在阳极池的NaOH二次水溶液中钝化24小时以上，以保证钝化电流接近0。然后在无菌工作台上把接种硫酸盐还原菌后的海泥倒入第二电解池2中，迅速用带鲁金毛细管6与第二辅助电极7的、紫外灯照射灭菌后的橡胶塞8密封。第一参比电极4、第一辅助电极5，第二参比电极9、第二辅助电极7分别与作为公用工作电极的双面电极3组成两套三电极体系，并分别通过导线连接到数据采集器的不同端口，通过数据采集器用计算机连续记录氢渗透电流。双面电极3在阴极池的一面与盛有接种硫酸盐还原菌后的海泥接触，发生析氢反应产生的氢原子渗透过双面电极3在阳极池被氧化成氢离子，用计算机通过数据采集器测得的氧化电流即为氢渗透电流的大小。
为了研究硫酸盐还原菌对氢渗透电流的影响，可以研究金属在含不同浓度硫酸盐还原菌的海泥中的氢渗透行为，然后与金属在灭菌海泥中的氢渗透行为进行比较。可以采用控制初始接种浓度、培养不同天数的方法得到含不同浓度硫酸盐还原菌的海泥。
本实用新型能够通过金属镀镍层的催化作用把腐蚀过程中析出的氢完全氧化，从而使测得的氢渗透电流完全反映氢渗透行为。
Claims (5)
1.一种研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，其特征在于：包括第一电解池(1)及第二电解池(2)，第二电解池(2)的一端设有双面电极(3)，另一端密封有橡胶塞(8)，橡胶塞(8)上安装有鲁金毛细管(6)，第二参比电极(9)插接在鲁金毛细管(6)上，在第二电解池(2)中设有第二辅助电极(7)，其上引出的硬质导线(11)由橡胶塞(8)穿出，鲁金毛细管(6)的一端由橡胶塞(8)穿出，另一端插入海泥中并穿过第二辅助电极(7)的中心，第二电解池(2)设有双面电极(3)的一端插入第一电解池(1)的溶液中；第一电解池(1)上开有孔(10)，第一参比电极(4)通过孔(10)插入第一电解池(1)的溶液中，在第一电解池(1)的内壁上固定有多个对称设置的第一辅助电极(5)。
2.按权利要求1所述的研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，其特征在于：所述双面电极(3)为金属薄片，其插入第一电解池(1)的溶液中的一面上镀有镍。
3.按权利要求1所述的研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，其特征在于：所述第二辅助电极(7)为圆环形，水平置于第二电解池(2)内。
4.按权利要求1所述的研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，其特征在于：所述第一辅助电极(5)通过第一电解池(1)外壁上的导线互相连接。
5.按权利要求1所述的研究金属在含硫酸盐还原菌海泥中氢渗透行为的双电解池，其特征在于：所述第一参比电极(4)、第一辅助电极(5)，第二参比电极(9)、第二辅助电极(7)分别与双面电极(3)组成两套三电极体系，并分别连接到数据采集器的不同端口。
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| CN102642930A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-22 | 中国科学院成都生物研究所 | 利用电流生长的硫酸盐还原菌处理重金属废水的方法 |
| CN107796739A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-13 | 中石化炼化工程（集团）股份有限公司 | 湿气环境下金属氢渗透性能测试的装置及其方法 |
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