各类参比电极的适用范围
用具有适当输入阻抗的直流电压表、测试线和一支稳定的参比电极,例如饱和铜/硫酸铜参比电极(CSE)、银/氯化银电极(Ag/AgCl)或饱和(KCl)甘汞电极,可以进行管道对电解质电位测量。当电解质是土壤或淡水时,一般用CSE测量,但它不适用于海水中。当在高氯环境下使用CSE时,在确认读数的有效性之前,必须对CSE的稳定性进行检查。银/氯化银电极通常用于海水环境中,饱和甘汞电极更多的用于实验室中。然而,多面聚合物胶质饱和KCl甘汞电极也可使用,但需要适当增加对环境的接触面积。
便携式参比电极使用方法:
1、将参比电极前盖打开,注入蒸馏水至硫酸铜颗粒上方2cm后把前盖盖好、摇晃数次,使硫酸铜颗粒充分溶解;
2、将参比电极的透气塞放入清水中浸湿;
3、将参比电极的末端插入被测金属构筑物附近潮湿的土壤中,万用表调至2V档量程,参比电极所带线夹接万用表黑线端;
4、万用表红线线夹接测试桩内测试线,读取并记录数据。
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;
当管道金属位于某种电解质中时,那么管道的电位不是稳定的。参比电极是这样一种半电池,它由单一的、可逆的反应这一特性所决定具有稳定的、可逆的电化学位。
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。
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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