可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极的制作方法
本发明涉及电化学测量，尤其涉及一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极。
背景技术：
1、参比电极（reference electrode），是在测量各种电极电势时作为参照比较的电极，将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成测量系统，通过测定电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势。硫酸铜参比电极是一种最常见的参比电极，被广泛应用在土壤环境中的金属构筑物的电位测量。
2、传统硫酸铜参比电极由半透塞（木塞、陶瓷塞等）、腔体、硫酸铜溶液、铜棒构成，传统硫酸铜参比电极不能应用在高氯离子环境中，当遇到高氯离子环境时，氯离子会透过参比电极的半透塞进入到硫酸铜溶液中，污染硫酸铜溶液，降低溶液纯度，导致电位测量不准确。
技术实现思路
1、本发明提供一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，用以解决传统硫酸铜参比电极在高氯离子环境中测量电位时会被氯离子渗透而造成电位测量不准确的缺陷。
2、本发明提供一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，包括第一柱形腔体，所述第一柱形腔体内设置有硫酸铜离子传导体，所述硫酸铜离子传导体插设有铜棒电极，所述铜棒电极的端部延伸至所述第一柱形腔体一端外部，所述第一柱形腔体另一端端部设置有第一阳离子交换树脂。
3、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述硫酸铜离子传导体包括第一溶液吸收体和硫酸铜饱和溶液，所述硫酸铜饱和溶液吸附在所述第一溶液吸收体内形成半固态的所述硫酸铜离子传导体，所述第一溶液吸收体吸附的所述硫酸铜饱和溶液围绕在所述铜棒电极周围。
4、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一溶液吸收体为高吸水性树脂，所述高吸水性树脂填充于所述第一柱形腔体内以形成所述第一溶液吸收体。
5、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一柱形腔体内位于所述第一溶液吸收体两端的位置分别填充有绒毛浆，所述绒毛浆在所述第一溶液吸收体的两端处分别形成第一防渗漏体。
6、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一柱形腔体的一端可拆卸地连接有上保护盖，另一端可拆卸地连接有下保护盖；所述铜棒电极穿设固定于所述上保护盖。
7、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一柱形腔体靠近所述铜棒电极的一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹；所述上保护盖包括盖部和设置于所述盖部一侧的连接部，所述连接部外周设置有外螺纹，用于与所述第一柱形腔体一端的内螺纹配合使所述上保护盖连接于所述第一柱形腔体一端；所述下保护盖为内部设置有内螺纹的柱形盖体，所述下保护盖通过内部的内螺纹与所述第一柱形腔体另一端的外螺纹配合连接，所述第一阳离子交换树脂位于所述下保护盖内。
8、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一阳离子交换树脂包括安装部和外凸部，所述安装部为柱形体，固定连接于所述第一柱形腔体的端部，所述安装部朝向所述第一柱形腔体外部的一侧以锥形体形状延伸形成所述外凸部。
9、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述第一柱形腔体远离所述铜棒电极的一端连接有盐桥，所述盐桥远离所述第一柱形腔体的端部设置有第二阳离子交换树脂。
10、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述盐桥包括第二柱形腔体，所述第二柱形腔体的一端可拆卸地连接所述第一柱形腔体，所述第二柱形腔体的另一端固定有所述第二阳离子交换树脂；所述第二柱形腔体内设置有第二溶液吸收体，所述第二溶液吸收体吸收有饱和电解质溶液，以在所述第二柱形腔体内形成半固态盐桥结构，所述第二溶液吸收体的两端分别设置有第二防渗漏体。
11、根据本发明提供的一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，所述饱和电解质溶液为氯化钠饱和溶液、氯化钾饱和溶液或硫化钠饱和溶液中的一种。
12、本发明提供的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，主体是硫酸铜离子传导体和铜棒电极，第一柱形腔体提供进行氧化还原反应的场所，铜棒电极充当了电子传导的通道，硫酸铜离子传导体提供了离子传导的媒介，铜棒电极表面的铜离子和硫酸铜离子传导体中的硫酸根离子发生氧化还原反应来提供已知电位的参照。本发明的硫酸铜参比电极，在第一柱形腔体的下端设置有第一阳离子交换树脂，使用硫酸铜参比电极对金属构筑物进行电位测量时，将第一柱形腔体的下端插入土壤，第一阳离子交换树脂与土壤充分接触，第一阳离子交换树脂阻止了土壤中的氯离子的透过，防止外界氯离子对硫酸铜参比电极的污染，提高电位测量的准确度。
技术特征：
1.一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，包括第一柱形腔体（1），所述第一柱形腔体（1）内设置有硫酸铜离子传导体（2），所述硫酸铜离子传导体（2）插设有铜棒电极（3），所述铜棒电极（3）的端部延伸至所述第一柱形腔体（1）一端外部，所述第一柱形腔体（1）另一端端部设置有第一阳离子交换树脂（4）。
2.根据权利要求1所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述硫酸铜离子传导体（2）包括第一溶液吸收体（21）和硫酸铜饱和溶液，所述硫酸铜饱和溶液吸附在所述第一溶液吸收体（21）内形成半固态的所述硫酸铜离子传导体（2），所述第一溶液吸收体（21）吸附的所述硫酸铜饱和溶液围绕在所述铜棒电极（3）周围。
3.根据权利要求2所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一溶液吸收体（21）为高吸水性树脂，所述高吸水性树脂填充于所述第一柱形腔体（1）内以形成所述第一溶液吸收体（21）。
4.根据权利要求2所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一柱形腔体（1）内位于所述第一溶液吸收体（21）两端的位置分别填充有绒毛浆，所述绒毛浆在所述第一溶液吸收体（21）的两端处分别形成第一防渗漏体（22）。
5.根据权利要求1所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一柱形腔体（1）的一端可拆卸地连接有上保护盖（5），另一端可拆卸地连接有下保护盖（6）；所述铜棒电极（3）穿设固定于所述上保护盖（5）。
6.根据权利要求5所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一柱形腔体（1）靠近所述铜棒电极（3）的一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹；
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一阳离子交换树脂（4）包括安装部（41）和外凸部（42），所述安装部（41）为柱形体，固定连接于所述第一柱形腔体（1）的端部，所述安装部（41）朝向所述第一柱形腔体（1）外部的一侧以锥形体形状延伸形成所述外凸部（42）。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述第一柱形腔体（1）远离所述铜棒电极（3）的一端连接有盐桥，所述盐桥远离所述第一柱形腔体（1）的端部设置有第二阳离子交换树脂（7）。
9.根据权利要求8所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述盐桥包括第二柱形腔体（8），所述第二柱形腔体（8）的一端可拆卸地连接所述第一柱形腔体（1），所述第二柱形腔体（8）的另一端固定有所述第二阳离子交换树脂（7）；所述第二柱形腔体（8）内设置有第二溶液吸收体（9），所述第二溶液吸收体（9）吸收有饱和电解质溶液，以在所述第二柱形腔体（8）内形成半固态盐桥结构，所述第二溶液吸收体（9）的两端分别设置有第二防渗漏体（10）。
10.根据权利要求9所述的可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，其特征在于，所述饱和电解质溶液为氯化钠饱和溶液、氯化钾饱和溶液或硫化钠饱和溶液中的一种。
技术总结
本发明涉及电化学测量技术领域，尤其涉及一种可用于高氯离子环境的硫酸铜参比电极，包括第一柱形腔体，第一柱形腔体内设置硫酸铜离子传导体，硫酸铜离子传导体插设铜棒电极，第一柱形腔体端部设置第一阳离子交换树脂。本发明的这种硫酸铜参比电极，第一柱形腔体提供进行氧化还原反应的场所，铜棒电极充当了电子传导的通道，硫酸铜离子传导体提供了离子传导的媒介，铜棒电极表面的铜离子和硫酸铜离子传导体中的硫酸根离子发生氧化还原反应来提供已知电位的参照。在对金属构筑物进行电位测量时，第一阳离子交换树脂与土壤充分接触，第一阳离子交换树脂阻止了土壤中的氯离子的透过，有效防止外界氯离子对硫酸铜参比电极污染，提高电位测量准确度。
技术研发人员：和宏伟,刘清泉,柳强,马赛,焦国栋
受保护的技术使用者：北京北燃特种设备检验检测有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5