Как выбрать материал электрода для измерений редокса — золото, серебро или платину?

Платина является универсальным материалом для электродов; её применение невозможно лишь в крайне редких случаях. В среде озона (O3) или пероксида водорода (H2O2) платина действует как катализатор, поэтому при низких концентрациях не формируется потенциал, соответствующий O3 или H2O2, в составе композитного слоя. Кроме того, платина окисляется на воздухе — не говоря уже о сильных окислителях. В первом случае электрод показывает завышенное значение редокс-потенциала, а во втором — наблюдается эффект памяти. В обоих случаях отмечается замедленная реакция. Как правило, в условиях применения озона или пероксида платиновые электроды использовать нельзя. В указанных случаях можно применять золотые электроды; более того, потенциал золотых электродов выше, чем у платиновых, а золотые или серебряные электроды также имеют преимущества при очистке сточных вод, содержащих цианиды. Цианид оказывает слабое коррозионное воздействие на поверхность электрода, что способствует поддержанию её чистоты. Однако золото не следует использовать в кислых растворах с высоким содержанием хлора, поскольку золото образует с хлором комплексные соединения, что приводит к исчезновению измерительной чувствительности. Что касается конструкции и измерительного кабеля, то принципы, предъявляемые к измерению pH, также применимы и к измерению редокса: усилитель измерительной системы должен иметь высокое входное сопротивление — не менее 1012 Ом. Редокс-значения обычно отображаются в абсолютных или относительных единицах «мВ».

Что измеряет электрод REDOX/ORP и как это измеряется?

Редокс-электрод представляет собой электрод из драгоценного металла. Он используется для измерения потенциала, при этом сам не должен вступать в химические реакции, то есть должен быть устойчивым к химическим воздействиям. В данном случае в качестве материала могут применяться только такие драгоценные металлы, как платина, золото или серебро. В качестве сравнительного электрода, как и при измерении pH, применяется система Ag/AgCl. Если ввести платиновый игольчатый редокс-электрод в раствор, содержащий хлор, между поверхностью платиновой иглы и поверхностью раствора образуется межфазный слой, называемый «двойным электрическим слоем Гельмгольца». Этот межфазный слой выполняет функцию конденсатора: одна его обкладка соединена с платиновой иглой, а другая — как и в случае измерения pH — с сравнительным электродом. Этот конденсатор заряжается под действием электрохимической разности потенциалов между платиновой иглой и раствором. При этом потенциал раствора определяется логарифмическим отношением концентраций COX/CRED и суммарной разностью потенциалов всех ионов, присутствующих в воде.

Как образуется поляризационное сопротивление Rp?

Ионы являются носителями электрического заряда и переносят его на поверхность электрода. Когда площадь поверхности электрода слишком мала или концентрация ионов чрезмерно высока, процесс обмена зарядами не может протекать достаточно быстро, в результате чего на поверхности электрода образуется ионное облако, которое экранирует электрод. В случае постоянного тока начальный ток постепенно стремится к нулю. Поскольку при измерении электропроводности используется переменный ток, возникает лишь ограниченное дополнительное сопротивление.

Что такое pH и что следует знать о измерении pH?

В общем случае измерение pH используется для определения кислотно-щелочного состояния какого-либо раствора. При добавлении кислоты в воду её кислотность повышается, а значение pH снижается. При добавлении щёлочи в воду её щёлочность повышается, а значение pH — это единица, используемая для обозначения степени кислотности или щёлочности. Когда мы говорим, что молоко «прохладное» или что кислота «слабая», это не даёт чёткого представления о состоянии объекта, поскольку мы не указываем единицу измерения и конкретное значение. В то же время, если мы говорим, что температура молока составляет 10 °C, это уже точное утверждение. Точно так же, когда мы говорим, что pH слабой кислоты равен 5,2, это также является точным понятием.

Пожалуйста, оставьте сообщение для получения соответствующей информации, мы свяжемся с вами вовремя!

Как выбрать материал электрода для измерений редокса — золото, серебро или платину?

Платина является универсальным материалом для электродов; она непригодна лишь в очень немногих случаях.

В среде озона (O3) или пероксида водорода (H2O2) платина действует как каталитический агент; поэтому при низких концентрациях не формируется электрический потенциал, соответствующий взаимодействию с O3 или H2O2, в композитном слое.

Кроме того, платина окисляется на воздухе — не говоря уже о воздействии сильных окислителей. В первом случае электрод показывает завышенное значение редокс-потенциала, а во втором — наблюдается эффект памяти. В обоих указанных случаях отмечается замедленная реакция.

В принципе, в случаях применения озона или пероксида платиновые электроды использовать нельзя.

В указанных выше областях применения можно использовать золотые электроды; более того, потенциал золотых электродов выше, чем у платиновых, что является их преимуществом. Золотые или серебряные электроды также обладают значительными достоинствами при очистке сточных вод, содержащих цианиды. Цианид оказывает слабое коррозионное воздействие на поверхность электрода, что способствует поддержанию её чистоты.

Золото нельзя использовать в кислых растворах с высоким содержанием хлора, поскольку оно образует с хлором комплексные соединения, что приводит к некорректности измерений. Что касается конструкции и кабелей измерительных приборов, то принципы, предъявляемые к измерению pH, также применимы и к измерению окислительно-восстановительного потенциала: усилитель измерительного сигнала должен иметь высокий входной импеданс — не менее 10¹² Ом. Значения окислительно-восстановительного потенциала обычно отображаются в абсолютных или относительных единицах мВ.

Измерение окислительно-восстановительного потенциала является комплексным параметрическим измерением и не позволяет определять концентрацию какого-либо конкретного иона. Следовательно, в системе с окислительно-восстановительным потенциалом также невозможно проводить измерения концентрации одного конкретного компонента, поскольку в процессе окисления–восстановления в растворе участвуют все присутствующие ионы. Окислительно-восстановительный электрод нельзя подвергать химической очистке в исследуемой среде, поскольку используемые для этого очищающие растворы обладают высокой ионной концентрацией; вследствие воздействия такой высокой ионной концентрации и резких колебаний потенциала процесс восстановления первоначальных измеренных значений происходит крайне медленно.

Если в процессе требуется очистка, её можно проводить только механическим способом или с использованием ультразвука.

Перед измерением в исследуемой среде электрод можно сначала слегка погрузить в раствор сульфитов, а затем промыть серной или соляной кислотой. Основная причина выхода из строя измерительной цепи редокс‑измерений заключается в неисправности эталонной системы, что проявляется в дрейфе нулевой точки. В таком случае необходимо выполнить коррекцию нулевой точки, например, с использованием редокс‑буферного раствора с потенциалом 225 мВ. При этом наклон редокс‑электрода остаётся неизменным.

Предыдущая страница: