以下是參比電極的常見(jiàn)故障及其解決方法,按故障現(xiàn)象分類(lèi),便于快速排查和解決實(shí)際問(wèn)題:
1. 電位漂移(讀數(shù)不穩(wěn)定)
可能原因:
液接部堵塞:多孔陶瓷或纖維芯被雜質(zhì)堵塞,導(dǎo)致離子擴(kuò)散受阻。
內(nèi)部電解液耗盡:如甘汞電極的KCl溶液蒸發(fā)或滲漏。
溫度波動(dòng):未進(jìn)行溫度補(bǔ)償,尤其是溫度敏感型電極(如SCE)。
污染:被測(cè)溶液中的雜質(zhì)(如有機(jī)物、硫化物)污染電極。
解決方法:
清潔液接部:用去離子水浸泡或超聲清洗堵塞的液接部;嚴(yán)重時(shí)更換多孔塞。
補(bǔ)充電解液:打開(kāi)電極填充口,補(bǔ)充飽和KCl(SCE)或?qū)?yīng)電解液。
溫度補(bǔ)償:使用帶溫度傳感器的電化學(xué)工作站自動(dòng)校正,或手動(dòng)計(jì)算溫度修正值。
更換電極或隔離污染:若污染嚴(yán)重,更換新電極;對(duì)含干擾離子的體系,改用抗污染電極(如雙液接參比電極)。
2. 響應(yīng)時(shí)間變慢
可能原因:
液接部部分堵塞,導(dǎo)致離子遷移速率下降。
內(nèi)部電解液濃度不均(如KCl結(jié)晶析出)。
電極老化(如Ag/AgCl電極的氯化銀層剝落)。
解決方法:
徹底清潔液接部,必要時(shí)用稀鹽酸浸泡(針對(duì)KCl結(jié)晶)。
搖晃電極使內(nèi)部溶液混合均勻,或更換新鮮電解液。
重新鍍AgCl層:將Ag電極浸入0.1 M HCl,通電氧化生成AgCl。
3. 電位明顯偏離標(biāo)稱(chēng)值
可能原因:
電解液濃度錯(cuò)誤:如誤用低濃度KCl填充Ag/AgCl電極。
參比電極與體系不兼容:如Cl?干擾體系使用SCE導(dǎo)致污染。
電極內(nèi)部短路:金屬部件接觸異常(如甘汞電極的Hg泄露)。
解決方法:
檢查并更換正確濃度的電解液(如Ag/AgCl電極需3.5 M或飽和KCl)。
更換兼容電極:如無(wú)Cl?體系改用硫酸亞汞電極。
檢查電極結(jié)構(gòu):修復(fù)泄露或更換損壞電極。
4. 電解液滲漏或結(jié)晶
常見(jiàn)于:
甘汞電極(SCE):KCl溶液易結(jié)晶或Hg泄露。
Cu/CuSO?電極:硫酸銅溶液蒸發(fā)后析出藍(lán)色晶體。
解決方法:
清理結(jié)晶:用濕布擦拭外部結(jié)晶,避免堵塞液接部。
密封檢查:定期檢查電極密封性,補(bǔ)充電解液后確保封口嚴(yán)密。
處理汞泄露:按危險(xiǎn)廢棄物處理流程收集泄露的汞,避免接觸皮膚。
5. 電極完全失效(無(wú)響應(yīng))
可能原因:
液接部完全堵塞或電極干涸(如長(zhǎng)期未浸泡保存)。
內(nèi)部導(dǎo)線斷裂或接觸不良。
電極化學(xué)失效(如Ag/AgCl電極的AgCl層完全溶解)。
解決方法:
嘗試復(fù)蘇:將電極浸泡在對(duì)應(yīng)電解液中數(shù)小時(shí),觀察是否恢復(fù)。
檢查電路:用萬(wàn)用表測(cè)試電極導(dǎo)通性,修復(fù)或更換導(dǎo)線。
更換新電極:化學(xué)失效的電極不可逆,需替換。
6. 特殊體系中的異常
案例與解決:
高阻抗體系(如有機(jī)溶劑):液接部電位不穩(wěn)定。
→ 使用含LiClO?的Ag/AgCl電極,或添加離子液體增強(qiáng)導(dǎo)電性。
高溫高壓環(huán)境:常規(guī)電極易分解。
→ 選用耐高溫參比電極(如ZrO?固體電極)或外部冷卻裝置。
生物體系(如含蛋白質(zhì)):液接部被生物分子堵塞。
→ 使用瓊脂鹽橋隔離,或更換可拋式微型Ag/AgCl電極。
日常維護(hù)與預(yù)防措施
定期校準(zhǔn):使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(如pH 4/7/10)驗(yàn)證電位。
正確存儲(chǔ):
甘汞電極:浸泡在飽和KCl溶液中,避免干燥。
Ag/AgCl電極:短期使用可存于KCl溶液,長(zhǎng)期存放需干燥密封。
避免污染:
使用鹽橋或雙液接結(jié)構(gòu)隔離被測(cè)溶液與參比電極。
不同體系專(zhuān)用電極,避免混用。
定期檢查:觀察電解液液面、結(jié)晶情況及液接部通暢性。