電化學(xué)工作站的運行原理是防護輸氣管道腐蝕的有效方法,即為陰極保護法。陰極保護系統的控制重心和電源,即為恒電位儀。連接恒電位儀的正極電纜與輔助陽(yáng)極,在通電以后使一個(gè)半球面電場(chǎng)在地下形成,在被保護管道上接負極,連接參比電極接線(xiàn)柱與參比電極,在管道附近埋設參比電極,對輸氣管道電位進(jìn)行測量,對保護效果進(jìn)行監測。
開(kāi)啟恒電位保護以后,由恒電位儀正極流出保護電流,通過(guò)輔助陽(yáng)極往土壤中進(jìn)入,再往管道上流入,又沿著(zhù)陰極導線(xiàn)往電源負極返回,從而對管道起到了保護的作用。
該工作站是電化學(xué)測量系統的簡(jiǎn)稱(chēng),是電化學(xué)研究和教學(xué)常用的測量設備。將這種測量系統組成一臺整機,內含快速數字信號發(fā)生器、高速數據采集系統、電位電流信號濾波器、多級信號增益、IR降補償電路以及恒電位儀、恒電流儀??芍苯佑糜诔㈦姌O上的穩態(tài)電流測量。
電化學(xué)工作站的使用一般配套三電極的電化學(xué)電解池裝置。
1、工作電極
工作電極是電壓受控恒定、電流可測量的一類(lèi)電極。在很多的物理電化學(xué)實(shí)驗中,工作電極通常采用惰性材料,比如金,鉑或者玻碳。在這些例子中,工作電極僅作為表面為電化學(xué)反應的發(fā)生提供場(chǎng)所。在腐蝕測試中,工作電極是要腐蝕的金屬材料。一般來(lái)說(shuō),工作電極不是真正我們要學(xué)習的金屬結構本身。而是采用一個(gè)小的樣品來(lái)代表整體結構。這類(lèi)似于使用失重試片進(jìn)行測試。工作電極可以是純金屬或者包覆后的金屬。對于電池,該工作站直接連接到電池的負極或正極。
2、參比電極
參比電極是用于輔助測定工作電極電位的一種電極。參比電極應該具有已知且穩定的電化學(xué)電勢。實(shí)驗室常用的參比電極是飽和甘汞電極(SCE)和銀/氯化銀電極。在野外,常會(huì )用準參考電極(工作電極所用材料)。
3、對(輔助)電極
對(輔助)電極是一個(gè)導體,用以完善電解池電流回路。實(shí)驗室用的對電極通常采用惰性材料如鉑或石墨烯。在野外,人們也常用工作電極所用材料。電流自工作電極流入溶液,從對電極流出。所有電極浸浴在電解液(導電溶液)中。電極,溶液和盛裝溶液的電解池組合總成稱(chēng)作電化學(xué)電解池。
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