深海用全固態(tài)銀-鹵化銀參比電極的性能研究.pdf

1、在海洋鋼鐵構(gòu)筑物的陰極保護(hù)系統(tǒng)中,需要對多種電化學(xué)參數(shù)進(jìn)行測量,而精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)的參比電極是進(jìn)行電化學(xué)測試的重要部件之一。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,目前,采用粉末壓片法制備的銀/氯化銀(Ag/AgCl)參比電極被公認(rèn)為是海洋環(huán)境電化學(xué)測試中最為理想的參比電極。但是,市售的 Ag/AgCl電極并不能很好地適用于陰極保護(hù)系統(tǒng),受海水中離子(如Br?、SO???等)的影響其電極電位存在長期穩(wěn)定性差、精度低等問題,不能在海洋環(huán)境中長期使用。

2、>　　本論文針對目前Ag/AgCl參比電極存在的上述問題,采用粉末壓片法制備出全固態(tài)銀/鹵化銀(Ag/AgX)參比電極。首先,對其制備工藝做了進(jìn)一步改進(jìn),省去了電極芯的燒結(jié)過程,有效避免了由于燒結(jié)導(dǎo)致電極芯內(nèi)部產(chǎn)生小孔而增大內(nèi)阻的可能。其次,對 AgX固溶體進(jìn)行了 XRD和 SEM表征,并全面考察了Ag/AgX參比電極的長期穩(wěn)定性、Nernst響應(yīng)特性、溫度響應(yīng)特性、海水pH值、海水溶解氧、海水壓力、海水流速、恒電流極化對電極電位的影響

3、及其抑菌效果等。結(jié)果表明,所制備的Ag/AgX參比電極在天然海水中浸泡半年的電位極差小于5 mV;當(dāng)????為0.001 mol/L~1 mol/L時,E與lg????有較好的Nernst響應(yīng)特性,其線性擬合相關(guān)系數(shù)為0.9996和0.9994,截距即??為0.2254 V和0.2371 V,與文獻(xiàn)值一致;溫度系數(shù)在0.3 mV/℃左右;海水溶解氧、海水壓力、海水流速等對Ag/AgX參比電極的電位基本沒有影響,且有較好的抑制SRB效果;

4、根據(jù)GB/T7387-1999測得極化電流密度為±10μA/cm2時,極化值在±5 mV以內(nèi),滿足其規(guī)定值。綜上所述,所制備的Ag/AgX參比電極是海洋工程陰極保護(hù)中電位監(jiān)測/檢測較為理想的參比電極。
　　另外,基于LabVIEW平臺針對海洋防腐中陰極保護(hù)系統(tǒng)開發(fā)出一套適用于海洋平臺陰極保護(hù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)——《陰極保護(hù)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測系統(tǒng)》。該系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)整理兩大功能,分別由《陰極保護(hù)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測系統(tǒng)》(以下簡稱《

5、采集系統(tǒng)》)和《數(shù)據(jù)記錄文件整理系統(tǒng)》(以下簡稱《整理系統(tǒng)》)具體實現(xiàn)。
　　《采集系統(tǒng)》可實現(xiàn)任意時間間隔(單位:秒)、32路并行實時監(jiān)測電位(單位:毫伏,精度:0.1 mV),電位分別用數(shù)字、指示燈顏色和波形圖表表示,電位值在特定范圍內(nèi)指示燈顯示特定顏色,對應(yīng)該監(jiān)測點的實際保護(hù)狀態(tài),出現(xiàn)過保護(hù)現(xiàn)象時進(jìn)行聲音報警,在程序運行過程中數(shù)據(jù)自動保存。
　　《整理系統(tǒng)》主要針對采樣時間間隔較短、采樣時間較長的測試,用來整理數(shù)據(jù)記錄