参比电极的稳定性使其在作为电参考点或用于测量位于土壤或水中的其他金属电位方面非常有用的。当参比电极通过电压表与处于土壤或水中的其他金属连接时,参比电极便成为半腐蚀电池。用于测量埋地或水下管道电位的参比电极所具有的电位值通常比钢铁的电位更正。
常用的参比电极度有:饱和甘汞电极(SCE)(见图3)、Ag/AgCl电极、可逆氢电极(RHE)、Hg/HgO电极、Hg/Hg2SO4电极等。
在三电极法中为了能够在测定研究电极和参比电极之间电压同时,又能任意调节研究电极的电位,理想的设备为具有自自动调节功能的恒电位仪。
参比电极一般需满足以下三个条件:
(1)电极电势已知且稳定,重现性好的可逆电极。即电极过程的交换电流密度相当高,是不化或难化电极,因此能迅速建立热力学平衡电位,其电极电势符合Nernst方程;
(2)参比电极内的电百解液不与电解池中的电解液或其它物质发生反应;
(3)电极电位的温度系数小,受温度波动影响小;
便携式参比电极特点:
1、电极电位不乱,电极不易化;
2、电极结构牢固,接头耐侵蚀,微孔膜渗漏速度合宜,无可见液流,可置于衣袋中;
3、电极寿命长,灌装溶液利便,一次灌液可使用一年以上。便于观察内部硫酸铜溶液的饱和度;
4、电极体积小,携带利便。
便携式参比电极主要用于测定地下金属管道的自然电位及阴极保护电位,测定土壤中的杂散电流,也可用于测定电缆金属护套及混凝土中钢筋的电位。便携式参比电极体积小,携带方便,电极电位稳定,电极不易化,使用寿命长,便携式参比电极由于其携带与测量方便,在对埋地管道、地上储罐等金属构筑物的阴保护中得到应用。
参比电极的基本要求:
1、电极的可逆性比较好,不易化。这要求参比电极为可逆电极而且交换电流密度大(》10-5A/cm2)。当电极流过的电流小于10-7A/cm2时,电极不化。即使短时间流过稍大的电流,在断电后电位能很快回复到原来的数值;
2、电极电位比较稳定,且较靠近零电位,不易化或钝化。参比电极制各后,静置数天以后其电位应稳定不变;
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