一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，包括：檢測(cè)溶液盛放裝置，用于檢測(cè)溶液；電極，用于對(duì)檢測(cè)溶液進(jìn)行檢測(cè)；管線，用于在泵的作用下將檢測(cè)溶液輸送至電極；數(shù)據(jù)采集裝置，其與電極連接，用于采集檢測(cè)數(shù)據(jù)；在電極和管線的出口之間靠液體和電極表面的親和性形成有一段無需封閉的敞開式水路。本發(fā)明的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，可以方便的清洗電極而無需拆卸，而且檢測(cè)器構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便。
【專利說明】一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電化學(xué)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，分析檢測(cè)設(shè)備在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境、食品等領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用，為提高人民的生活質(zhì)量提供了保障。目前，分析檢測(cè)設(shè)備逐漸向小型化、智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。其中電化學(xué)檢測(cè)設(shè)備是分析檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，具有低成本、易于小型化、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池是電化學(xué)檢測(cè)設(shè)備的核心部件。雖然已經(jīng)有多種多樣的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，但是其基本設(shè)計(jì)思想仍然是將電極固定在封閉管路中，比如申請(qǐng)?zhí)枮?01010255772.1中國(guó)發(fā)明專利和申請(qǐng)?zhí)枮?01310016538.7的中國(guó)發(fā)明專利。當(dāng)進(jìn)行流動(dòng)檢測(cè)時(shí)，通過對(duì)封閉管路進(jìn)行液體填充，從而實(shí)現(xiàn)溶液與封閉在管路內(nèi)的電極進(jìn)行有效的接觸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電化學(xué)相關(guān)檢測(cè)。電化學(xué)檢測(cè)的最大問題在于電極的污染，而使用這種封閉的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池給電極的清洗帶來了很多麻煩。為了在清洗電極的時(shí)候不拆卸電極，申請(qǐng)?zhí)枮?01310062061.6的中國(guó)發(fā)明專利在電化學(xué)流通檢測(cè)器上增加了第二個(gè)入水口，通過該入水口流入清洗液，對(duì)電極進(jìn)行清洗。雖然該方法可以在一定程度上對(duì)電極進(jìn)行清洗，但是清洗的效果受清洗液自身的能力，電極表面污染物，以及電極使用時(shí)間影響，長(zhǎng)期使用后仍然需要拆卸電極進(jìn)行清洗。
[0004]現(xiàn)有的檢測(cè)器的最大問題在于，如圖1所示，檢測(cè)是通過設(shè)置的一個(gè)存放電極的腔體，并向腔體內(nèi)填充溶液，以實(shí)現(xiàn)電極與檢測(cè)溶液的接觸從而完成檢測(cè)。導(dǎo)致流動(dòng)式檢測(cè)器被設(shè)計(jì)成具有封閉結(jié)構(gòu)的體系，而電化學(xué)檢測(cè)中電極的污染是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題，尤其是那些電極表面需要直接接觸檢測(cè)溶液的電化學(xué)流通檢測(cè)器。因此，目前方法的不足就是在于流通式電化學(xué)檢測(cè)器中的電極清洗不便利，需要拆卸，不適合在線分析用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池存在的電極清洗不便利，需要拆卸，不適合在線分析用的技術(shù)問題，提出了一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池。該電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池具有敞開式的結(jié)構(gòu)，可以無需拆卸電極即可完成電極的清洗和拋光。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0007]一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，包括:
[0008]檢測(cè)溶液盛放裝置，用于檢測(cè)溶液；
[0009]電極，用于對(duì)檢測(cè)溶液進(jìn)行檢測(cè)；
[0010]管線，用于在泵的作用下將檢測(cè)溶液輸送至電極；
[0011]數(shù)據(jù)采集裝置，其與電極連接，用于采集檢測(cè)數(shù)據(jù)；
[0012]在電極和管線的出口之間靠液體和電極表面的親和性形成一段無需封閉的敞開式水路。
[0013]在上述技術(shù)方案中，電極表面與管線的出口中心之間的距離為0.5-5毫米。
[0014]在上述技術(shù)方案中，電極表面的垂線與管線的出口截面垂線的夾角為0-90度。
[0015]在上述技術(shù)方案中，工作電極和對(duì)電極之間的距離小于出水口直徑的2倍。
[0016]在上述技術(shù)方案中，當(dāng)液體為疏水性液體時(shí)，電極的封裝材料為疏水性材質(zhì)；當(dāng)液體為極性較高的親水性液體時(shí)，電極的封裝材料為親水性材質(zhì)。
[0017]在上述技術(shù)方案中，所述疏水性材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或者有機(jī)玻璃；所述親水性材質(zhì)為玻璃。
[0018]本發(fā)明具有以下的有益效果:
[0019]本發(fā)明提出了一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，可以方便的清洗電極而無需拆卸，而且檢測(cè)器構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為使用本發(fā)明提供的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池獲得的連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。
[0024]圖4為使用本發(fā)明提供的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池獲得的連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。
[0025]圖5為使用本發(fā)明提供的電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池獲得的連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的發(fā)明思想為:本發(fā)明利用液體與電極表面的親和性，提出了一種敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池。如圖2所示。在水管的出口處一定距離內(nèi)放置電極，當(dāng)有液體從水管中流出的時(shí)候，由于電極表面與液體具有親和性，液體就會(huì)在電極表面吸附并鋪展。電極對(duì)液體的親和力使得液體可以克服重力作用，從而在電極和出水口處形成了一個(gè)無需封閉的敞開式水路。該水路可以確保液體從水管連續(xù)流向電極，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的流動(dòng)檢測(cè)。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做以詳細(xì)說明。
[0028]實(shí)施例1:
[0029]測(cè)試溶液:0.lmg/L的鐵氰化鉀和0.01mg/L的亞鐵氰化鉀混合溶液；
[0030]空白溶液:自來水；
[0031]兩電極體系:工作電極和對(duì)電極都是玻璃封裝的鉬電極；其中工作電極的鉬絲的直徑為25 μ m,對(duì)電極直徑為0.3mm。
[0032]電極電位:0V，相對(duì)于對(duì)電極Pt絲；
[0033]出水口和電極表面的距離:1毫米；
[0034]出水口截面垂線與電極表面垂線夾角:0度；
[0035]如圖3所示，在連續(xù)測(cè)量的過程中，當(dāng)流過空白溶液的時(shí)候，背景電流很小，當(dāng)流過測(cè)試溶液的時(shí)候，電流輸出為60nA，當(dāng)再次流過空白溶液的時(shí)候，電流值迅速下降至初始的背景值。表明發(fā)明提供的敞開式電化學(xué)流通檢測(cè)器可以用于流動(dòng)檢測(cè)。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]測(cè)試溶液:5mg/L鐵氰化鉀溶液；
[0038]空白溶液:自來水；
[0039]兩電極體系:工作電極和對(duì)電極都是玻璃封裝的鉬電極；工作電極和對(duì)電極的直徑都為3mm。
[0040]電極電位:-0.2V,相對(duì)于對(duì)電極Pt絲；
[0041]出水口和電極表面的距離:0.5毫米；
[0042]出水口截面垂線與電極表面垂線夾角:80度；
[0043]如圖4所示，在連續(xù)測(cè)量的過程中，當(dāng)流過空白溶液的時(shí)候，背景電流約為20nA，背景電流的產(chǎn)生應(yīng)該與低電位下氧氣的還原有關(guān)。當(dāng)流過測(cè)試溶液的時(shí)候，電流有突然的升高然后出現(xiàn)緩慢的下降，這個(gè)過程主要是因?yàn)楫?dāng)鐵氰化鉀溶液與電極接觸的時(shí)候，由于溶液中的離子強(qiáng)度較大，會(huì)瞬間出現(xiàn)一個(gè)大的充電電流，充電電流會(huì)隨著時(shí)間逐漸減弱。從而影響到檢測(cè)電流的信號(hào)波形。但是，連續(xù)測(cè)量相同濃度的鐵氰化鉀溶液，給出的測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度基本一致。表明發(fā)明提供的敞開式電化學(xué)流通檢測(cè)器可以用于流動(dòng)檢測(cè)。
[0044]實(shí)施例3:
[0045]測(cè)試溶液:3mg/L鐵氰化鉀溶液；
[0046]空白溶液:自來水；
[0047]兩電極體系:工作電極和對(duì)電極都是玻璃封裝的鉬電極；工作電極和對(duì)電極的直徑都為0.3mm。
[0048]電極電位:-0.2V,相對(duì)于對(duì)電極Pt絲；
[0049]出水口和電極表面的距離:5毫米；
[0050]出水口截面垂線與電極表面垂線夾角:50度；
[0051]如圖5所示，在連續(xù)測(cè)量的過程中，當(dāng)流過空白溶液的時(shí)候，背景電流約為5nA，背景電流的產(chǎn)生應(yīng)該與低電位下氧氣的還原有關(guān)。當(dāng)流過測(cè)試溶液的時(shí)候，電流有突然的升高然后出現(xiàn)緩慢的下降，這個(gè)過程主要是因?yàn)楫?dāng)鐵氰化鉀溶液與電極接觸的時(shí)候，由于溶液中的離子強(qiáng)度較大，會(huì)瞬間出現(xiàn)一個(gè)大的充電電流，充電電流會(huì)隨著時(shí)間逐漸減弱。實(shí)施例I中未曾觀察到如此明顯的充電信號(hào)，可能與與微電極的電極面積小，信噪比高等優(yōu)點(diǎn)有關(guān)。雖然充電信號(hào)影響了檢測(cè)電流的信號(hào)波形。但是，連續(xù)測(cè)量相同濃度的鐵氰化鉀溶液，給出的測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度基本一致。表明發(fā)明提供的敞開式電化學(xué)流通檢測(cè)器可以用于流動(dòng)檢測(cè)。
[0052]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，包括: 檢測(cè)溶液盛放裝置，用于檢測(cè)溶液； 電極，用于對(duì)檢測(cè)溶液進(jìn)行檢測(cè)； 管線，用于在泵的作用下將檢測(cè)溶液輸送至電極； 數(shù)據(jù)采集裝置，其與電極連接，用于采集檢測(cè)數(shù)據(jù)； 其特征在于， 在電極和管線的出口之間靠液體和電極表面的親和性形成一段無需封閉的敞開式水路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，其特征在于，電極表面與管線的出口中心之間的距離為0.5-5毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，其特征在于，電極表面的垂線與管線的出口截面垂線的夾角為0-90度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，其特征在于，工作電極和對(duì)電極之間的距離小于出水口直徑的2倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，其特征在于，當(dāng)液體為疏水性液體時(shí)，電極的封裝材料為疏水性材質(zhì)；當(dāng)液體為極性較高的親水性液體時(shí)，電極的封裝材料為親水性材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于親和性的敞開式電化學(xué)流動(dòng)檢測(cè)池，其特征在于，所述疏水性材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或者有機(jī)玻璃；所述親水性材質(zhì)為玻璃。
【文檔編號(hào)】G01N27/28GK104359960SQ201410658420
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】翟俊峰, 董紹俊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所