一種實現電解液水平流動及流速可控的電解池系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學測試及電鍍領域，更具體的說，是涉及一種實現電解液水平流動及流速可控的電解池系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電解池是電化學實驗常用的實驗裝備。目前，用于實驗室電化學測試用電解池主要有:一體式電解池和可分離式電解池；還有一種是由廣口瓶等玻璃儀器和橡膠塞組成的較為簡單的電解池。這些電解池大多由輔助電極、工作電極、魯金毛細管和池體構成。電解池內液體的流動主要通過磁力攪拌實現，利用磁力攪拌器不能精確控制電極表面電解液的流速，對電極、工作電極、魯金毛細管在管內對電解液的流動有擾動作用，也使得電解液在電解池內的流動紊亂，不便于對電極表面過程機理的研宄。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種實現電解液水平流動及流速可控的電解池系統(tǒng)，本發(fā)明系統(tǒng)不但使電解液流速穩(wěn)定且可控，同時通過裝置本身獨特的構造省去了魯金毛細管，避免電解液受障礙物干擾，并可獲得易于模擬和描述的流場，便于對電極表面過程機理的研宄，此外還具有方便可靠，操作簡單，安全實用等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種實現電解液水平流動及流速可控的電解池系統(tǒng)，包括電解池池體、工作電極、泵、流量計和儲液槽，所述電解池池體由具有長方形截面的流道及設置于流道上方的圍堰構成，所述流道兩端相對應地設置有由方管漸變過渡為圓管的進口整流管和出口整流管，所述圍堰內設置有與流道相連通的工作電極插口，所述工作電極插口正下方的流道底部鑲嵌有與流道平齊的輔助電極；
[0006]所述工作電極通過工作電極插口插入電解池池體形成有封閉的長方形流道，所述工作電極的下表面設置有矩形凸臺，矩形凸臺內設置有突出于工作電極上表面的L形導電金屬，L形導電金屬的下方連接有與所述矩形凸臺下表面形成有基材凹槽的導電金屬塊，所述導電金屬塊與矩形凸臺之間形成的縫隙內填充有密封膠，所述基材凹槽其中相對應的兩側設置有導電孔，位于導電孔正上方的工作電極上表面設置有與導電孔相連通的矩形凹槽，矩形凹槽內灌注有導電瓊脂；
[0007]所述進口整流管通過軟管依次連接有流量計、泵、流量閥和儲液槽的出口管，所述出口整流管通過軟管與儲液槽的進口管相連接，所述儲液槽還設置有帶有閥門的排氣管和排液管。
[0008]所述導電孔的孔徑在Imm以下。
[0009]所述儲液槽的布置低于本系統(tǒng)中的其他裝置。
[0010]所述排液管設置于儲液槽的底端。
[0011]所述工作電極上表面還設置有磁鐵凹槽。
[0012]所述基材凹槽內設置有與矩形凸臺下表面平齊的金屬基材。
[0013]所述輔助電極為鈦輔助電極且突出于電解池池體側邊。
[0014]所述基材凹槽的凹陷深度為8-100微米。
[0015]所述導電金屬均由銅構成。
[0016]與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案所帶來的有益效果是:
[0017]1.本發(fā)明系統(tǒng)中電解池的電解液流道為長方形截面，工作電極插口與插入其中的工作電極緊密配合，與電解池池體形成封閉的長方形截面流道，電解液在其中水平流動且保持穩(wěn)定，其次通過系統(tǒng)中設置的流量計和流量閥可以量化地控制電解液的流動情況。
[0018]2.本發(fā)明系統(tǒng)中的工作電極上表面設有矩形凹槽；矩形凹槽內部灌注有導電瓊脂；工作電極的下表面設置有矩形凸臺，矩形凸臺下表面設置有與矩形凹槽相連通的導電孔；矩形凹槽、導電瓊脂和導電孔共同起到了傳統(tǒng)電解池中魯金毛細管的作用，由于省去了魯金毛細管，使得電解液在電解池中的流動情況不受障礙物的干擾，穩(wěn)定可靠。
[0019]3.本發(fā)明系統(tǒng)中各個裝置通過軟管可以方便快捷的安裝拆卸，儲液槽上設有帶有閥門的排氣管和排液管，能做到及時清洗和排除廢液，整體操作簡便，安全可靠。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明中電解池池體的結構示意圖。
[0022]圖3是圖2中B-B向的剖視狀態(tài)結構示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明中工作電極的仰視結構示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明中工作電極的俯視結構示意圖。
[0025]圖6是圖5中B-B向的剖視狀態(tài)結構示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明中儲液槽的結構示意圖。
[0027]附圖標記:1-電解池池體2-工作電極3-流量計4-泵5-流量閥6_儲液槽7-軟管10-流道11-圍堰12-工作電極插口 13-輔助電極14-進口整流管15-出口整流管16-密封圈20-矩形凸臺21-L形導電金屬22-導電金屬塊23-基材凹槽24-密封膠25-導電孔26-矩形凹槽27-磁鐵凹槽60-進口管61-出口管62-排氣管63-閥門64-排液管65-閥門
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述:
[0029]如圖1和圖7所示，一種實現電解液水平流動及流速可控的電解池系統(tǒng)，包括電解池池體1、工作電極2、流量計3、泵4和儲液槽6，泵4的出口與流量計3入口相連，流量計3出口通過軟管7與電解池進口整流管14相連，電解池出口整流管15通過軟管7與儲液槽6的進口管60相連，儲液槽6的出口管61通過軟管7與流量閥5相連，流量閥5與泵4的入口相連，構成循環(huán)系統(tǒng)，其中儲液槽6的布置低于本系統(tǒng)中的其他裝置。
[0030]如圖1至圖3所示:電解池池體I水平放置，由具有長方形截面的流道10及設置于流道10上方的圍堰11構成，流道10的左右兩端相對應的設置有進口整流管14和出口整流管15，進口整流管14和出口整流管15均由方形管向圓形管過渡的漸變管構成，他們的方形管端分別與流道10相接，且其方形管端的流通截面與流道10的長方形流通截面相同，可以實現平滑連接；在位于圍堰11內的流道10的上表面中開設有工作電極插口 12，在工作電極插口 12正下方的流道10下表面鑲嵌有輔助電極13，本實施例中輔助電極13為鈦輔助電極，其上表面與流道10的下表面齊平且突出于電解池池體I的側邊，工作電極插口 12可以與插入其中的工作電極2緊密配合，此外工作電極插口 12內配有密封圈16，以確保其相互配合后密封良好，同時使得流道10封閉，從而構成完整的、流通截面形狀及大小均恒定的流道10 ;工作電極2與工作電極插口 12配合后，圍堰11中可以儲存少量電解液，用于通過鹽橋與參比電極連通，圍堰11中的電解液與流道10中的電解液由工作電極2隔離。
[0031]如圖1至圖6所示:工作電極2的下表面設置有矩形凸臺20，矩形凸臺20的形狀可以使工作電極2與工作電極插口 12緊密配合，矩形凸臺20內設置有L形導電金屬21，L形導電金屬21的豎向段突出于工作電極2的上表面用于與電化學工作站連接，L形導電金屬21的橫向段下方等間距的焊接有導電金屬塊22，導電金屬塊22的下表面低于矩形凸塊20的下表面10微米形成有基材凹槽23，導電金屬塊22與矩形凸臺20之間形成的縫隙內填充有密封膠24，用以防止電解液侵蝕導電金屬塊22 ;在盡可能靠近基材凹槽23的地方設有導電孔25，本實施例中的導電孔25為1mm，在位于導電孔25正上方的工作電極2上表面設有矩形凹槽26，矩形凹槽26與導電孔25相連通，矩形凹槽26內充滿溶解有導電鹽的瓊月旨，當工作電極2插入電解池池體I的工作電極插口 12時，通過導電孔25及矩形凹槽26內的瓊脂，流道10和圍堰11