旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極專(zhuān)欄：參比電極在電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用介紹與注意事項(xiàng)

在前面的專(zhuān)欄文章中，向大家介紹了“DSR數(shù)字型旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極與三電極體系”，相比于簡(jiǎn)單的“二電極體系”“，“三電極體系”引入了參比電極，它在測(cè)量各種電極電勢(shì)時(shí)作為參照比較的電極，在電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著重要應(yīng)用。

參比電極在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮著怎樣的作用？今天，理化香港應(yīng)用工程師跟大家聊聊參比電極的作用。

在電化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常見(jiàn)的參比電極有3種類(lèi)型：

· 飽和甘汞電極 Hg/Hg2Cl2  中性介質(zhì)

· 銀/氯化銀電極 Ag/AgCl 中性介質(zhì)

· 標(biāo)準(zhǔn)汞電極 Hg/HgO  堿性溶液

參比電極是可逆電極，參比電極的品質(zhì)有技術(shù)要求：電極可逆性好，不宜極化；電極電位比較穩(wěn)定；電位重現(xiàn)性好；電位隨溫度變化小。

在電化學(xué)應(yīng)用中，使用參比電極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有兩個(gè)難點(diǎn)：

① 單個(gè)電極在溶液中的絕對(duì)電勢(shì)值無(wú)法測(cè)量

當(dāng)我們把電極或者金屬放入溶液中時(shí)，就形成了雙電層，它會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)，一般很難測(cè)定出它的絕對(duì)電勢(shì)值。

② 單個(gè)電極在溶液中的施加電壓值無(wú)法控制

不能保證電壓增加是均勻的，也不能保證增加只會(huì)發(fā)生在一個(gè)電極附近，更無(wú)法得到有關(guān)增量分配的任何信息。

參比電極在三電極體系中作為電勢(shì)基準(zhǔn)平面，重要性不言而喻。使用過(guò)程中要注意以下事項(xiàng)。

1、確保工作電極與參比電極盡量接近

很多時(shí)候，實(shí)驗(yàn)會(huì)使用魯金毛細(xì)管以最小化工作電極和參比電極之間的溶液電阻，如果把參比電極放置在靠近工作電極的位置而不影響系統(tǒng)中的其他任何東西，那是比較理想的。

通常而言，用電解質(zhì)填充魯金毛細(xì)管整個(gè)系統(tǒng)，然后將參比電極放置在魯金毛細(xì)管中，并將毛細(xì)管放置工作電極旁邊。參比電極與工作電極的位置固定好，每一次實(shí)驗(yàn)都是同樣距離即可。

2、避免參比電極有大電流導(dǎo)通

如果大量電流通過(guò)參比電極，那么它就會(huì)失去具有恒定電勢(shì)差的特性。因此，要避免參比電極有大電流導(dǎo)通。一般而言，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極裝置都會(huì)標(biāo)注施加電壓范圍和恒流源的輸出電壓范圍，注意這些數(shù)值。

3、避免電解液與保護(hù)液相互污染

參比電極保護(hù)液如KCl中的氯離子會(huì)對(duì)催化材料形成污染，或者電解液的酸堿會(huì)對(duì)參比電極造成損壞，我們一般會(huì)使用鹽橋，將電解液和參比電極隔開(kāi)。