一種研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池的製作方法

2023-06-15 00:55:51 2

專利名稱：一種研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及研究溶液中硫酸鹽還原菌對金屬的腐蝕作用的測試技術，具體的說是一種研究含有硫酸鹽還原菌溶液中硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池。
背景技術：
溶液的硫酸鹽還原菌是對油田管道產生腐蝕作用的主要原因，因此研究硫酸鹽還原菌對金屬電化學腐蝕作用的影響對深入了解硫酸鹽還原菌的腐蝕作用機理以及有效的控制硫酸鹽還原菌腐蝕作用，減少經濟損失具有重要的意義。常規的硫酸鹽還原菌的腐蝕作用研究是在單電解池中進行的，單電解池能夠比較簡單方便的測定硫酸鹽還原菌培養溶液中硫酸鹽還原菌與其他組分對金屬腐蝕的協同作用，但是不能夠體現硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕的單獨作用。
實用新型內容為了克服現有研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用測試技術的不足，本實用新型的目的在於提出一種能夠體現硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕的單獨作用，即可以獲得消除培養基溶液帶來的背景的影響後的硫酸鹽還原菌的腐蝕作用的研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池。
本實用新型的技術方案是為雙電解池結構；由第一電解池，第二電解池，半透膜，兩相同電極組成，其中一個電解池下埠處設置半透膜，放置於另一個電解池之中，兩電極分別通過橡膠塞安裝在兩電解池中，並通過導線連接到恆電位儀上。
本實用新型原理雙電解池能夠通過半透膜的作用使兩電解池中含有的溶液成分除硫酸鹽還原菌外其他組分完全相同，通過兩相同電極在兩種除硫酸鹽還原菌外其他組分完全相同的溶液中的電化學行為的測定，通過消除溶液中其他組分的影響來研究硫酸鹽還原菌單獨對金屬腐蝕的作用，補充了單電解池的不足。
本實用新型具有如下優點1.由於本實用新型為雙電解池結構；其半透膜孔徑大小(如實施例中採用0.22微米)使硫酸鹽還原菌不能通過半透膜進入另一電解池，然而，由於半透膜的作用，溶液中的其他粒子可以通過半透膜使其在兩電解池中的濃度達到平衡，通過使用本雙電解池可以通過背景消除來研究硫酸鹽還原菌及其新陳代謝對金屬腐蝕作用；2.裝置成本低，操作簡單；3.適用範圍廣，所有種類溶液中的硫酸鹽還原菌的腐蝕影響均可使用本裝置進行測定。


圖1為本實用新型結構俯視圖。
圖2為圖1的A-A剖面圖。
圖3為本實用新型結構正面剖視圖以及電極和外部電路連接示意圖。
圖4為本實用新型一個實施例中兩相同電極在分別在兩電解池中的電位差隨時間的變化圖。
圖5為本實用新型一個實施例中相同電極分別在海水、加入過濾掉硫酸鹽還原菌溶液海水及其加入硫酸鹽還原菌溶液海水中的電極極化曲線。
具體實施式式
以下結合附圖和實施例詳述本實用新型。
實施例1如圖1、2、3所示，本實用新型由第一電解池1，第二電解池2，半透膜3，兩相同電極4組成，其中半透膜3通過704矽橡膠固封在第二電解池2的下埠處，第二電解池放置於第一電解池1內，第一電解池1和第二電解池2的上端開口處由兩橡膠塞固定兩相同電極4，兩電極通過導線連接到恆電位儀上。兩電極的材料根據需要進行選擇(本實施例為管線鋼X60)。
第一電解池1和第二電解池2材料可採用環氧絕緣樹脂或聚氨酯類絕緣樹脂(本實施例為環氧絕緣樹脂)；半透膜3孔徑為0.22微米。
使用時將兩相同電極按照圖3方式連接電路，其中兩相同電極4與恆電位儀相連接，電極的類型可根據需要進行選擇。恆電位儀可採用DJS型或其它高阻型恆電位儀(本實驗實施例為DJS型恆電位儀)。在第一電解池1中加入200ml溶液(海水)，然後在粘有半透膜的第二電解池2中加入等高度的同種溶液，按圖3所示放入兩電極，使用電位儀測量達到穩定後在第一電解池1中加入2ml的硫酸鹽還原菌培養基溶液，測量兩相同電極之間穩定時的自腐蝕電位差。
本實用新型提出一個研究在含有硫酸鹽還原菌體系中，通過消除背景來研究硫酸鹽還原菌在各種不同體系，不同濃度情況下對金屬的腐蝕作用。使用本裝置可以控制溶液的各種條件，可以測定金屬的極化曲線和電化學阻抗等，它是研究硫酸鹽還原菌腐蝕作用機理，研究控制微生物腐蝕的有效工具。
其測試過程和結果如下當兩電解池中溶液達到平衡後，測量兩相同電極在第一和第二電解池中的電位差以及分別將第一電解池1和第二電解池2中的溶液分別進行電化學極化和電化學阻抗測試。
圖4為在第一電解池1中的200ml海水中加入2ml硫酸鹽還原菌溶液，兩相同電極在分別在第一電解池1和第二電解池2中的電位差隨時間的變化圖，從圖像可以看出硫酸鹽還原菌單獨對金屬腐蝕具有很大的影響。
圖5為相同電極分別在海水、加入過濾掉硫酸鹽還原菌溶液海水及其加入硫酸鹽還原菌溶液海水中的電極極化曲線。圖中用■表示相同電極分別在海水中的電極極化曲線；用●表示過濾掉硫酸鹽還原菌溶液海水的電極極化曲線；用▲表示加入硫酸鹽還原菌溶液海水的電極極化曲線。
操作目標測試相同電極分別在海水中的電極極化曲線，測試相同電極分別在第一電解池1中加入200ml海水及加入2ml硫酸鹽還原菌溶液，以及第二電解池2中等高度海水的電極極化曲線；通過電極在海水以及加入硫酸鹽還原菌後和過濾後的溶液中的極化曲線的對比可以看出硫酸鹽還原菌可以被分離出來，並且通過滲透作用兩邊的溶液可以達到平衡，培養基中除硫酸鹽還原菌外，其他成分也會對金屬腐蝕產生影響，通過這樣的實驗對比，可以消除培養基中的其他成分的幹擾，達到很好的研究效果。
權利要求1.一種研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池，其特徵在於為雙電解池結構；由第一電解池，第二電解池，半透膜，兩相同電極組成，其中一個電解池下埠處設置半透膜，放置於另一個電解池之中，兩電極分別通過橡膠塞安裝在兩電解池中，並通過導線連接到恆電位儀上。
專利摘要本實用新型公開一種研究硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕作用的電解池。它為雙電解池結構；由第一電解池，第二電解池，半透膜，兩相同電極組成，其中一個電解池下埠處設置半透膜，放置於另一個電解池之中，兩電極分別通過橡膠塞安裝在兩電解池中，並通過導線連接到恆電位儀上。採用本實用新型可以對硫酸鹽還原菌的電化學腐蝕作用測量研究，能夠體現硫酸鹽還原菌對金屬腐蝕的單獨作用。
文檔編號G01N27/00GK2775648SQ200520088849
公開日2006年4月26日 申請日期2005年1月7日 優先權日2005年1月7日
發明者匡飛, 王佳, 張際標 申請人:中國科學院海洋研究所