
【化】 reference electrode
參比電極(Reference Electrode)是電化學測量系統中用于提供穩定電位基準的電極裝置。其核心功能是為工作電極建立可重複的電位參考點,确保測量結果的準确性。根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,參比電極需滿足三個基本條件:已知且恒定的電極電位、低極化特性、良好的重現性。
核心特征
常見類型
應用領域
在pH計、腐蝕監測儀和生物傳感器中,參比電極與指示電極構成完整測量回路。美國國家标準與技術研究院(NIST)建議定期用标準緩沖液校準以維持測量精度。
維護标準
根據ASTM E2189标準,參比電極應儲存在對應電解液中,避免結晶析出堵塞多孔陶瓷塞。電極壽命通常為1-2年,具體取決于使用頻率和介質腐蝕性。
IUPAC電化學術語表
美國化學會《分析化學》電極系統專論
《電化學測量方法》第三版, 科學出版社
NIST标準測試方法手冊
ASTM E2189-2020金屬腐蝕測試标準
參比電極是電化學測量中的基準工具,其核心作用是為其他電極的電位測量提供穩定參照。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
參比電極是一種電極電位已知且恒定的電極,通常對溶液中的氫離子活度無響應。它通過與被測電極(工作電極)構成電池,利用測量電池電動勢來計算工作電極的電位。例如,當管道金屬與參比電極組成電池時,可通過電壓表讀取電位差,進而分析金屬的腐蝕狀态。
類型 | 特點與適用場景 | 來源 |
---|---|---|
氫電極 | 理想基準(電位定義為0 V),但制備複雜、使用受限 | 實驗室标準 |
飽和甘汞電極 | 電位穩定(約0.241 V vs. SHE),廣泛用于常規測量 | 工業與實驗室 |
氯化銀電極 | 適用于高溫或有機溶劑體系,電位約0.222 V | 特殊環境測量 |
氧化汞電極 | 堿性溶液中穩定性高,電位受pH影響較小 | 堿性介質研究 |
提示:若需了解具體電極的電位公式,例如飽和甘汞電極的電位計算可表示為: $$ E = E^circ - frac{RT}{F} ln a{text{Cl}^-} $$ 其中$E^circ$為标準電位,$a{text{Cl}^-}$為氯離子活度。
更多完整信息可參考電化學專業文獻或标準手冊(來源:、4、5、9)。
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