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什么是参比电极,参比电极使用方法_参比电极的作用是什么

发布时间:2023-08-24 08:46:34编辑:温柔的背包来源:

什么是参比电极,参比电极使用方法_参比电极的作用是什么

很多朋友对什么是参比电极,参比电极使用方法_参比电极的作用是什么不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

什么是参比电极?参比电极是在测量各种电极电位时用于参考和比较的电极。被测电极的电极电位可以通过将被测电极与具有精确已知电极电位值的参比电极结合并测量电池的电动势值来计算。参比电极上的电极反应必须是单一可逆反应,电极电位稳定且可重现。通常采用微溶盐电极作为参比电极,氢电极只是一个理想的参比电极,不容易实现。

测量电极电位时用作参考的电极。严格来说,标准氢电极只是一个理想电极,实际上是无法实现的。因此,在电极电势的实际测量中,其电极电势精确已知并且非常稳定的电极总是用作比较电极。通过测量由这种电极和待测电极组成的电池的电动势,可以计算待测电极的电极电势。

参比电极上的电极反应必须是单一可逆反应,交换电流密度高,制作方便,重现性好,电极电位稳定。耐火盐电极通常用作参比电极。参比电极不应容易极化;如果电流过大,发生极化,断电后电极电位应能迅速恢复到初始值;当温度变化时,电极电位的滞后变化应该很小。

参比电极的基本要求(1)电极具有良好的可逆性,不易极化。这要求参比电极是可逆的,并且交换电流密度要高(10-5A/cm2)。当流过电极的电流小于10-7A/cm2时,电极不被极化。即使短时间流过稍大一点的电流,断电后电位也能很快恢复到初始值。(2)电极电位相对稳定,接近零电位,不易被极化或钝化。参比电极制备完成后,静置几天后其电位应稳定。

(3)良好的潜在再现性。不同人或每次制作的同一参比电极的电位应相同。稳定后,每次制作的参比电极的电位应相同,差值应小于1mv。(4)温度系数小,即电位随温度变化不大。而当温度回到原来的温度时,电势应该很快回到原来的电势值。

(5)制备、实际使用和维护方便耐用。能满足上述要求的参比电极有氢电极、甘汞电极、硫酸亚汞电极、氧化汞电极、氯化银电极等。这些电极中的大多数是第二种类型。

参比电极的作用是什么?参比电极的稳定性使其作为电参比点或测量土壤或水中其他金属的电位非常有用。当参比电极通过电压表连接到土壤或水中的其他金属时,参比电极就变成了半腐蚀性电池。用于测量埋地或水下管道电位的参比电极的电位值通常比钢的电位值更准确。

参比电极是测量电解液中金属电位的重要装置,是阴极保护系统的重要组成部分。它不仅可以作为检测不同金属电极电位的基本参考,也可以作为恒电位仪自动控制的信号源。

阴极保护工程中常用的参比电极有Cu/饱和CuSO4参比电极、高纯锌参比电极和银/氯化银参比电极,因为这些电极的电位具有非常好的重复性,电极可以多次使用,结构简单,经济实惠。参比电极是阴极保护系统不可缺少的一部分,因此参比电极的质量直接影响到整个阴极保护系统的整体施工和检测数据的准确性。

参比电极可用于测量电解质电势,通过管道与具有适当输入阻抗的DC电压表、测试线和稳定参比电极,如饱和铜/硫酸铜参比电极(CSE)、银/氯化银电极(Ag/AgCl)或饱和氯化钾(KCl)甘汞电极。电解质为土壤或淡水时,一般用CSE测量,不适用于海水。在高氯环境中使用CSE时,在确认读数的有效性之前,必须检查CSE的稳定性。

银/氯化银电极通常用于海水环境,饱和氯化钾甘汞电极更多用于实验室。然而,多面体聚合物胶体饱和KCl甘汞电极也可以使用,但需要适当增加与环境的接触面积。

参比电极的使用方法:使用1、前,先拧开后盖,加入蒸馏水使参比电极溶液饱和,然后在清水中浸泡20分钟左右。2、将参比电极垂直放入被测物体附近的土壤中。如果土壤干燥,适当加水,以确保参比电极与土壤接触良好。3、将参比电极的测量线连接到万用表的黑色端;

4、被测物体(阴极线)接万用表红色端子;5、万用表放在DC电压范围内,该范围的量程为2V。6、该档位显示的值是要测量的电位。7、当参比电极内的电极棒表面变黑时,用细砂布将电极棒抛光至铜的原始颜色。

8、为了保证铜电极与硫酸铜溶液的接触面积足够大,在溶液不足时要加入蒸馏水;蒸馏水后,过量的硫酸铜晶体留在溶液中。当9、长时间不用时,参比电极底部向上,避免硫酸铜沉淀。10、不要用太大的力损坏参比电极。常用参比电极氢电极

使用涂有铂黑的铂片作为电极材料,浸入氢气气氛中或部分浸入氢气饱和的电解液中,可以形成氢电极。电极电位EH2与温度t、溶液的pH值和氢气压力pH2(大气压)有关。有时使用与研究系统相同的溶液作为氢电极的溶液,以消除液体接界电势。氢电极容易失效,应避免在溶液中易被还原或吸附而中毒的物质,如氧化剂、可还原的金属离子、砷化物、硫化物等。

甘汞电极由汞、甘汞和含Cl-的溶液组成,通常表示为Hg | Hg2 | Cl-。在电极中,汞上有一种均匀的汞和甘汞的糊状混合物。使用与水银接触的铂丝作为导体。氯化钾溶液一般用作电解质。含有饱和氯化钾溶液的甘汞电极称为饱和甘汞电极,是最常用的参比电极。然而,含有1N氯化钾溶液的电极被称为等效甘汞电极。甘汞电极的电极电位与氯化钾的浓度和温度有关。它在较高的温度下性能很差。

银/氯化银电极

由覆盖着氯化银层的金属银浸在氯化钾或盐酸溶液中组成。常用Ag|AgCl|Cl-表示。一般采用银丝或镀银铂丝在盐酸溶液中阳极氧化法制备。银|氯化银电极的电极电势与溶液中Cl-浓度和所处温度有关。

汞/氧化汞电极

这是碱性溶液体系常用的参比电极,表示式为Hg|HgO|OH-。它由汞、氧化汞和碱溶液等组成,其结构同甘汞电极。它的电极电势取决于温度和溶液的pH值。

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