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去極化法測定氧化還原電位（Eh）
閱讀：2731 發布時間：2007-2-1
去極化法測定氧化還原電位（Eh） 方建安 （中科院南京土壤研究所技術服務中心）一 概述氧化還原電位（Eh）作為介質（包括土壤、天然水、培養基等）環境條件的一個綜合性指標，已沿用很久，它表征介質氧化性或還原性的相對程度。長期以來氧化還原電位是采用鉑電極直接測定法(二電極法)。即將鉑電極和參比電極直接插入介質中來測定。但在測定弱平衡體系(poising)時，由于鉑電極并非的惰性，其表面可形成氧化膜或吸附其它物質。影響各氧化還原電對在鉑電極上的電子交換速率，因此平衡電位的建立極為緩慢，在有的介質中需經幾小時 甚至一、二天。通常用直接電位法平衡2分鐘（一般采用的讀數時間）與平衡1小時，測出的電位值差數可以很不相同，一般差20-40mV。在有機質分解旺盛的情況下，甚至達100mV以上。如果充分考慮了鉑電極的表面性質和電極電位建立的動力學過程，對復雜的介質，采用了去極化法測定氧化還原電位。可以在較短時間內得到較為的結果，用去極化法測得的平衡Eh值，與直接電位法平衡48小時后測得的穩定Eh值，差數一般小于10mV。所以去極化法能縮短測定時間，并有較高的測定精度。然而在分析過程中，操作緊張，數學處理繁重。但我們研制和生產的FJA-02型氧化還原電（Eh）去極化法自動測定儀，全部自動進行控制、測量、數據處理、繪制極化曲線和測定結果存盤等。提高測定精度和工作效率，減輕了勞動強度。為測定Eh提供一種新儀器。二 測量原理將鉑電極接到極化電壓的正端（極化電壓為600或750mV）,以銀—氯化銀電極作為輔助電極，接到電源的負端，陽極極化10秒以上（自由選擇）。接著切斷極化電源，進行去極，時間在20秒以上（視極化曲線而定），在去極化后監測鉑電極的電位（對甘汞電極），對于大多數的測試樣品，電極電位E（毫伏）和去極化時間的對數logt間存在直線關系。以相同的方法進行陰極極化和隨后的去極化和監測電位。陽極去極化曲線與陰極去極化曲線的延長線的交點相當于平衡電位。二條曲線的方程為： E陽=a1+b1logt陽 E陰=a2+b2logt陰求解此二直線方程可得到平衡電位公式 E=(a2b1-a1b2)/(b1-b2) 平衡電位加上該溫度下參比電極的電位值，即可求出Eh值。三 Eh去極化法的自動測定常用的直接電位法為二電極測系統（鉑電極與飽和甘汞電極），全自動Eh去極化法測定儀為四電極系統（鉑電極、飽和甘汞電極、銀-氯化銀電極和溫度傳感器）。FJA-02型氧化還原電（Eh）去極化法自動測定儀，由一個小型硬件部件、電極系統、PC機（或手提機）和應用軟件組成。它可以做Eh的單次測量，也可以進行循環數據采集；可以在室內應用，也可以在野外應用。FJA-02型氧化還原電（Eh）去極化法自動測定儀的功能是全自動控制、測量和數據處理，具體為： 1自動控制極化時間。2自動控制去極化時間。3自動采集數據。4自動更換極性。5甘汞電極電位自動溫度補償。6自動進行數據處理。7并自動繪制曲線和自動將結果存盤。 四 測定結果在測定前，首先在菜單中設置參數，如測試人姓名、單次或循環、電位平衡采集或瞬時采集、極化時間、去極化時間、采集數據點數與間隔時間等。然后輸入樣品號就可進行自動測量。次數 1 2 3 4 5 6 7 平均值E 標準差S 變異系數CV(%) 結果 538.3 535.4 538.1 537.8 536.1 534.4 538.4 536.93 1.599 0.298 溫度 15.00 14.97 14.96 14.91 14.84 14.84 14.83 14.91 0.507 3.4 從上表可以看到，去極化法測量Eh，重現性好，誤差在10mV以內。