[发明专利]用于金属土壤腐蚀电化学系统的半固态参比电极

说明书

技术领域

本发明是关于金属土壤腐蚀电化学测试装置的，尤其涉及一种用于土壤介质中的金属腐蚀电化学测试系统的参比电极.

背景技术

燃气管道、石油管道、市政供水管道等金属管道常年埋设在地下，遭受严重的土壤腐蚀，金属土壤腐蚀使得管道有效壁厚减少，当管道所受压力超过管道抗压强度时，可能产生爆管及管网泄漏等事件，造成一定的经济损失，因此研究金属的土壤腐蚀特性具有重要的意义。

电化学手段测量金属的腐蚀特性，由于其快速准确的特点已得到广泛运用。金属土壤腐蚀电化学测量系统中的参比电极主要为饱和甘汞电极和Ag/AgCl电极，电极头上配套盐桥以减小测量误差。由于参比电极与盐桥中电解液为液体状态，长期置于土壤介质中会流失，影响实验测量，因此研究一种运用于土壤介质金属腐蚀电化学实验的参比电极具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的，是克服现有电化学金属腐蚀特性测量中参比电极的盐桥的电解液在土壤介质中易流失、影响实验测量效果的缺陷，提供一种能够长期进行实验以及在加温等多种实验条件下，实现电化学系统中参比电极及盐桥的电解液不流失、能够保证测量准确性的参比电极。

本发明通过如下技术方案予以实现：

一种用于金属土壤腐蚀电化学系统的半固态参比电极，包括盐桥、电极腔体和电极内芯；其特征在于，所述盐桥包括聚四氟乙烯外壳1，该外壳为圆形筒状结构，其纵向中央位置设置有饱和电解质室3，该饱和电解质室3内的饱和电解质为半固体状态的饱和电解质；饱和电解质室3的端部设置有多孔砂芯A2；筒状结构的外壳的多孔砂芯A2一端为敞开的一端，直接与土壤接触，使多孔砂芯A2置于土壤中；在聚四氟乙烯外壳1的饱和电解质室3的另一端处设置有内螺纹；所述电极腔体的一端设置有外螺纹，通过外螺纹与聚四氟乙烯外壳1的内螺纹相连接；电极腔体的纵向中央位置设置有电解液中腔5，电解液中腔5的电极腔体外螺纹的一端设置有多孔砂芯B9；电极腔体的另一端设置有内螺纹；所述电极内芯包括聚三氟乙烯外壳7，聚三氟乙烯外壳7的一端设置有外螺纹，通过外螺纹与电极腔体的内螺纹相连接，聚三氟乙烯外壳7与电极腔体的连接处设置有密封圈6；聚三氟乙烯外壳7的纵向中央位置设置有Ag/AgCl丝4，在电极内芯的另一端设置有金属导体8，金属导体8与Ag/AgCl丝4相连接。

所述饱和电解质室3内的饱和电解质为半固体状态的饱和硝酸钾或者饱和氯化钾。

所述的电解液中腔5内的电解液为KCl。

所述的密封圈6为橡胶密封圈。

所述的Ag/AgCl丝4为表面覆盖着AgCl的Ag丝。

本发明的金属腐蚀电化学系统的参比电极，实现了在土壤介质中长周期运行并在不断改变温度条件下保证参比电极及盐桥中电解液的良好密封，电解液不流失，保证了土壤介质中金属腐蚀电化学实验的准确顺利进行。

附图说明

图1为本发明的参比电极示意图；

图2为本发明的参比电极盐桥示意图；

图3为本发明的参比电极的电极腔体示意图；

图4为本发明的参比电极的电极内芯示意图。

本发明附图标记如下：

1———聚四氟乙烯外壳              2———多孔砂芯A

3———饱和电解质室                4 ———Ag/AgCl丝

5———电解液中腔                  6———密封圈

7———聚三氟乙烯外壳              8———金属导体

9———多孔砂芯B

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明的用于土壤介质中的金属腐蚀电化学系统的参比电极实验装置主要包括：盐桥、电极腔体和电极内芯；

所述盐桥包括聚四氟乙烯外壳1，该外壳为圆形筒状结构，其纵向中央位置设置有饱和电解质室3，饱和电解质室3的端部设置有多孔砂芯A2；筒状结构外壳的多孔砂芯A2一端为敞开的一端，该端直接与土壤接触；在聚四氟乙烯外壳1的饱和电解质室3的另一端处设置有内螺纹(参见图2)。饱和电解质室3内根据腐蚀环境是否需要对氯离子进行规避而选择半固体状态的饱和硝酸钾或者饱和氯化钾，半固体状态的饱和硝酸钾或者饱和氯化钾是将硝酸钾溶液或者氯化钾溶液通过添加固化剂制成。多孔砂芯A2设置在饱和电解质室3的顶端，以防止饱和硝酸钾或者饱和氯化钾的流失，多孔砂芯A2由于其多孔结构可渗透电解质所以能够导电。