埋地電位檢測長效硫酸銅參比電極 帶填料埋地型硫酸銅參比電極
電極主體:通常采用高純紫銅棒或銅線圈,純度一般≥99.7%,表面打磨光滑,以保證良好的電化學(xué)性能,作為電化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)。
溶液與晶體:容器內(nèi)裝滿飽和硫酸銅溶液,內(nèi)部還填充有硫酸銅晶體,通過滲透膜維持溶液濃度平衡。在電極反應(yīng)中,銅離子(Cu2?)在銅棒表面得到或失去電子,形成穩(wěn)定的電極電位。
外殼:多采用陶瓷罐體,也有使用 PVC、PPR、ABS 等材質(zhì)的,具有良好的耐腐蝕性、密封性和一定的抗壓性,能有效保護(hù)電極內(nèi)部的硫酸銅溶液不受外界環(huán)境的影響。
填包料:在陶瓷罐周圍填充有填包料,如硫酸鈉、石膏、膨潤土等,或?qū)S脜⒈入姌O回填料,如石膏粉與膨潤土按 1:1 混合,降低土壤與電極間的接觸電阻,同時保持電解液的持續(xù)滲透。
導(dǎo)線:采用屏蔽雙絞線,截面積≥2.5mm2,外層包裹聚乙烯絕緣層,用于將電極與測量回路連接,傳輸電位信號。
工作原理基于電化學(xué)中的能斯特方程,電極電位與溶液中相關(guān)離子的活(濃度)有關(guān)。當(dāng)埋地長效硫酸銅參比電極插入土壤中時,其內(nèi)部飽和硫酸銅溶液中的銅離子(Cu2?)與土壤中的離子通過多孔陶瓷發(fā)生交換。
銅棒與飽和硫酸銅溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),銅離子(Cu2?)在銅棒表面得到電子被還原為銅,或銅失去電子被氧化為銅離子,終達(dá)到動態(tài)平衡,形成穩(wěn)定的電極電位。在 25℃時,飽和硫酸銅參比電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位約為 + 0.316V(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極,SHE)。
性能特點(diǎn)
電位穩(wěn)定:采用特殊材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保了硫酸銅的滲透以及離子交換的穩(wěn)定進(jìn)行,從而保證了電位的穩(wěn)定性。其電位穩(wěn)定性通??刂圃?±20mV 以內(nèi),即使在極化電流小于 5uA 的情況下,電位波動也小于 ±30mV。
壽命長:在適宜的環(huán)境條件下,使用壽命可達(dá) 5~10 年,甚至更久,滿足了陰極保護(hù)系統(tǒng)的長期監(jiān)測需求。
耐腐蝕:陶瓷罐體或其他耐腐蝕材料制成的外殼,具有良好的密封性,能有效保護(hù)電極內(nèi)部的硫酸銅溶液不受外界環(huán)境的侵蝕。
測量準(zhǔn)確:可將電位誤差控制在 ±1mV 內(nèi),能為埋地管道、儲罐等金屬構(gòu)筑物的陰極保護(hù)電位監(jiān)測提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
易于維護(hù):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對簡單,維護(hù)較為簡便,只需定期檢查電極的完好性、電位穩(wěn)定性以及電解液液位等,必要時補(bǔ)充硫酸銅溶液或更換電極。
安裝要點(diǎn)
浸泡電極:安裝前,將參比電極在潔凈的自來水或蒸餾水中浸泡 8 至 10 小時,以確保電極內(nèi)部溶液充分飽和,提高測量準(zhǔn)確性。
現(xiàn)場勘查與定位:根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況,確定參比電極的安裝位置。通常應(yīng)埋設(shè)在被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)物附近,距離管道外壁 1~2m 處,且電極埋設(shè)深度需與管道齊平或略深,偏差≤300mm。
挖孔:在選定的地點(diǎn),鉆取適當(dāng)直徑和深度的孔洞。孔洞直徑通常應(yīng)大于 60mm,深度大于 180mm,以確保電極能夠穩(wěn)固地埋設(shè)在土壤中。