專利名稱：一種測量氣體中微量氧的電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析儀器，具體地說是一種采用電化學(xué)原理用于分析氣體中含氧量的儀器。
一般地測量微量氧的方法是采用原電池法，典型反應(yīng)式如下
檢測兩電極間的電流即可知其氧含量，該反應(yīng)可自發(fā)進行，因此可制成便攜式儀器，此類電池由于生成物PbO的逐漸增多，電池靈敏度和準(zhǔn)確性下降，需經(jīng)常、校準(zhǔn)、清洗電池和電極。
在《傳感器技術(shù)》1989年第6期上公開了一種極譜式電池，采用外加電源、鉑或金為陰極，銀為陽極，KCl電解液采用隔膜材料將電解液和被測氣體或液體隔離，氧透過隔膜后在陽極上反應(yīng)，測外電路中電流即可知其氧含量。由于該電池采用隔膜掩護，因而隔膜的壽命決定了電池的壽命，同時由于反應(yīng)產(chǎn)生AgCl在陽極表面，故也須經(jīng)常清洗電極和電池。
本發(fā)明的目的在于提供一種電池，具有高的靈敏性和長壽命，易于維護，不需經(jīng)常清洗。
本發(fā)明將電池分隔為陽極室和陰極室，陰極室里有一進氣管和一個出氣口，在進氣管的外管壁上有一層吸水材料，在吸水材料外緊密包覆著網(wǎng)狀陰極，陰極由引線引出，陰極室還有一出氣口，在陽極室安裝陽極，陽極引線和陰極引線間加外電源和檢測電路，在陰極室和陽極室內(nèi)加入電解液，本發(fā)明的特征在于陰極和陽極由同樣金屬材料制備，并在兩個電極間加一恒定的電位，其電壓以小于1.5V為宜。
電極材料可以是金、銀、鉑、鎳、銅、不銹鋼網(wǎng)等制做。
吸水材料可以是無灰濾紙、無紡布、棉布、海綿體等。
電解液采用KOH水溶液，其重量百分比濃度為5%～45%，液位高度為高于陰極下緣，低于陰極上緣，在液位高度低于陰極下緣時，從陽極室的加液口加入蒸餾水即可繼續(xù)工作。
本發(fā)明的電極反應(yīng)如下
從該反應(yīng)式可以看出，本發(fā)明的電池在兩電極上的反應(yīng)不產(chǎn)生其它產(chǎn)物，只提供了氧原子得失電子的位置，因而電池的靈敏度和準(zhǔn)確性不會因使用而降低，不需經(jīng)常校準(zhǔn)、清洗、更換電極，可以連續(xù)長期在線使用。同時本電池的陽極室也不須密封，使用更加方便。
下面結(jié)合附圖做進一步說明

圖1為本發(fā)明電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
1.進氣管;2.吸水材料;3.陰極;4.電解液;5.陽極;6.外電源;7.檢測電路;8.電極引線;9.出氣口;10.加液口;11.隔離機;12.電殼;13.封蓋。
實施例1按圖1所示電池的結(jié)構(gòu)，用有機玻璃做成電池外殼12，在中間加一塊隔離板11，在陰極室中插入進氣管1，在進氣管上裹一層吸水材料2，再包覆網(wǎng)狀陰極3，在陰極室加封蓋13，蓋上有一出氣口9，在陽極室固定一陽極5，加蓋13，蓋上有一加液口10，電極引線8引出，連接外電源6和檢測電路7，從加液口添加電解液4，電解液為20%(重量)KOH水溶液。
實施例2將上述電池的進氣管與庫侖發(fā)生器相連，在庫侖發(fā)生器前加一高效脫氧管，脫氧深度＜0.003PPm，氣體經(jīng)脫氧管后進入進氣管，首先測電池本底電流為1μA，啟動庫侖發(fā)生器，發(fā)生1，10，100，1000PPm氧氣，記錄氧電流，即可校準(zhǔn)電池。經(jīng)上述校準(zhǔn)后的本發(fā)明儀器即可用于測量氣體中微量氧含量。
由上實例，本發(fā)明的儀器與原電池法測氧儀相比具有下述優(yōu)點1.本儀器使用中兩電極均不參加反應(yīng)，它們僅僅提供了氧分子得失電子的位置，因此，電池的靈敏度不變，不需要清洗和更換電池。
2.對電解液沒有嚴(yán)格要求，一般純度的KOH和較寬濃度范圍的電解液均適合于電池工作。
3.測量電池中，陽極不需密封，在陽極室與大氣相通的情況下，電池也能正常地工作。
權(quán)利要求
1.一種測量氣體中微量氧的電池，其特征在于陰極和陽極由同種金屬材料制成，并在兩個電極間加一恒定電壓，其外加電壓≤1.5V。
2.一種如權(quán)利要求1所述電池，其特征在于電極由金、銀、鉑、銅、鎳、不銹鋼網(wǎng)制成。
3.一種如權(quán)利要求1，2所述電池，其特征在于采用KOH水溶液為電解液，濃度(重量百分比)為5～40%。
全文摘要
一種測量氣體中微量氧的電池，其特征在于采用同種金屬做電極，采用外加電壓(≤1.5V)的工作方式，并使用KOH水溶液為電解液，濃度(重量百分比)為5～40％。該電池壽命長，易于維護，不需經(jīng)常清洗，靈敏度高，適于長期、連續(xù)在線分析。
文檔編號G01N27/403GK1103950SQ9311597
公開日1995年6月21日 申請日期1993年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月16日
發(fā)明者邱長春 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所