硫酸铜资讯:参比电极可以在测量对象的电极电位时提供基准电位(或称参考电位、参比电位,参比电极名称即由此而来),实现准确、定量地测量,在电化学研究和应用领域是不可缺少的测量工具。对于服役时间较长的埋地结构物,如储罐底板、埋地管道,设计寿命往往长达几十年,需要采用服役寿命更长、稳定性更好的长效参比电极进行电位测量。
70年代末,国外陆续研制了一些长效参比电极。1979年前苏联研制出一种多孔性物质作为电极腔体的长效参比电极,寿命约一年左右。1981年前苏联又研制出一种OCMXTH-1型长效参比电极,但电极体积大,重量重。1979年美国也研制出了类似的长效参比电极。1983年,中国科学院南京土壤研究所研制了一种使用时间较长的参比电极,并由华北油田设计院进行了较长时间的试验和使用,证明该电极电位稳定、内阻小、不易极化,使用寿命达一年左右,且重量轻,结构简单。该参比电极采用最大孔径小于2μm的陶土管作为电极腔体,以便于水分进入电极内。电极内芯为纯铜丝,内充物为硫酸铜和明胶。这些都是长效参比电极的早期探索。
现阶段,普遍采用长效铜/硫酸铜参比电极,预包装在有填包料的布袋中,并带有一根高分子聚氯乙烯铜芯电缆。填包料由石膏粉和膨润土各50%组成,以增强参比电极与土壤的接触。
在长效铜硫酸铜参比电极的安装过程中需注意:
(1)长效参比电极的安装位置
①参比电极的埋设位置尽量靠近管道。保护热力管道时,距离管道300mm,其深度不小于1m,以确保其处于永久湿润的环境中。
②参比电极安装时,要在阳极地床的对面。对于线型阳极,这点尤为重要。
(2)长效硫酸铜参比电极的安装程序
①硫酸铜参比电极在安装前要在清水中浸泡,一般浸泡20-30min,或按厂家要求浸泡时间浸泡。
②将参比电极埋设在设计位置,并用细土回填,压实、浸泡。
长效铜硫酸铜参比电极已经是成熟的产品,使用中的注意事项也为一线工程师所熟知,但实际应用中还是存在各种各样的问题,如:
①CuSO4溶液流空
主要原因是参比电极使用年限过长,或受管道周围温度场的影响造成渗漏流失加快,环境不能及时补充。
②参比电极悬空
参比电极所处的周围环境土壤干燥,参比电极内的水分蒸发,使得参比电极内基本无电解液,无法形成电极。
③参比电极受污染
参比电极与土壤接触,土壤中的其他离子进入CuSO4溶液造成污染,尤其是环境中的Cl-离子污染。一般认为,其他离子混入电极溶液内,会改变电极电位。按NACE(美国腐蚀工程师协会)规范,使用中的参比电极要保证不受污染,经常检查和校准,标准电极的准确性(标准误差)在5mV以内方可用于测量。实践中同时同地同对象用饱和溶液参比电极和长效参比电极测量电极电位,一般都有明显的误差,数值在几十到数百毫伏。