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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(1076)
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(guò)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?jī)x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(jiàn)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(zhǎng)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?？赡骐姌O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(guò)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(jiàn)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(guò)性或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢(shì)來(lái)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(lái)電極制備方法的新發(fā)展。
