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上海圓馨能源科技有限公司
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E+H電極原理以及分類
2022-8-23 閱讀(1266)
通常有兩種方法測(cè)量水相溶液中的pH值,，比色法(pH試紙和比色皿)和電位法,。電位法是能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)在線測(cè)量和過程監(jiān)控的方法，而且電位法可獲得正確且結(jié)果可重復(fù)的pH值,，pH電極測(cè)量的核心理論是能斯特方程,。
電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個(gè)系統(tǒng),，它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能,。此電池的電壓被稱為電動(dòng)勢(shì)（EMF）。此電動(dòng)勢(shì)（EMF）由二個(gè)半電池構(gòu)成,。其中一個(gè)半電池稱作測(cè)量電極,，它的電位與特定的離子活度有關(guān)；另一個(gè)半電池為參比半電池,，通常稱作參比電極,，它一般是與測(cè)量溶液相通，并且與測(cè)量儀表相連,。最熟悉也是常用的PH指示電極是玻璃電極,。
一套工業(yè)在線pH測(cè)量系統(tǒng)通常由pH傳感器即pH電極、pH變送器,、電極護(hù)套及電纜等四部分構(gòu)成,。
E+H電極分類：
任何金屬與電解液接觸都會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)（位），這是電極的最主要的特征性質(zhì)
如果電極界面上存在著一種氧化還原對(duì)的快速電子交換,，即存在著交換電流很大的（見遷越超電勢(shì)）單一電極反應(yīng),，這種電極能很快建立電化學(xué)平衡，稱為可逆電極,?？赡骐姌O的電勢(shì)能較長時(shí)期維持穩(wěn)定，抗干擾能力較大,，并能正確測(cè)量,。它是可逆電池的必要組成部分，是電位分析法測(cè)量裝置的核心部件,，有重要的實(shí)用意義,。可逆電極有以下類型：
① 金屬電極,，如銅電極（圖2）,，其特點(diǎn)是氧化還原對(duì)可以遷越相界面。
② 氧化還原電極,，例如Pt|Fe,，F(xiàn)e電極 （圖3）,、Pt|Mn,MnO嬄，H電極等,。它的氧化還原對(duì)不能遷越電極相界面,，電極的鉑Pt只表示電極金屬是惰性的，它只是提供電子交換的場(chǎng)所,，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可采用任何惰性金屬,。
③ 氣體電極，是氧化還原對(duì)的一個(gè)組分為氣體時(shí)的氧化還原電極 （圖 4）,，例如氫電極 (Pt|H2|H）,、氯電極（Pt|Cl2|Cl）等。為了加速達(dá)成平衡,，金屬鉑上需要鍍上鉑黑以增加表面積并起電催化作用,。
電極
④ 難溶鹽電極，氧化還原對(duì)的一個(gè)組分是難溶鹽或其他固相,。因此它包含三個(gè)物相,、 兩個(gè)界面（圖1），在每一相界面上存在著單一的快速遷越過程,，如甘汞電極（Hg|Hg2Cl2|Cl）,、電極（Hg|HgO|OH）。在甘汞電極中,，甘汞與電解液的溶解平衡*受電液中濃度較高的Cl所控制,，Cl在Hg2Cl2|電液界面上的交換速率也很快，故它的電極電勢(shì)非常穩(wěn)定,。它是常見的參比電極,，有些書刊稱這類電極為第二類電極。
膜電極 利用隔膜對(duì)于單種離子的透過性或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢(shì)來測(cè)量電液中特定離子活度的裝置（圖5）,，例如玻璃電極,、離子選擇性電極。
化學(xué)修飾電極 利用吸附,、涂敷,、聚合、化學(xué)反應(yīng)等方法把活性基團(tuán),、催化物質(zhì)等附著在電極金屬（包括石墨,、半導(dǎo)體）表面上，使之具有較強(qiáng)的特征功能,。這是70年代以來電極制備方法的新發(fā)展,。
