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去極化法測(cè)定氧化還原電位（Eh） 方建安 （中科院南京土壤研究所技術(shù)服務(wù)中心）一 概述氧化還原電位（Eh）作為介質(zhì)（包括土壤、天然水、培養(yǎng)基等）環(huán)境條件的一個(gè)綜合性指標(biāo)，已沿用很久，它表征介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。長(zhǎng)期以來(lái)氧化還原電位是采用鉑電極直接測(cè)定法(二電極法)。即將鉑電極和參比電極直接插入介質(zhì)中來(lái)測(cè)定。但在測(cè)定弱平衡體系(poising)時(shí)，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(zhì)。影響各氧化還原電對(duì)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(zhì)中需經(jīng)幾小時(shí) 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(shù)時(shí)間）與平衡1小時(shí)，測(cè)出的電位值差數(shù)可以很不相同，一般差20-40mV。在有機(jī)質(zhì)分解旺盛的情況下，甚至達(dá)100mV以上。如果充分考慮了鉑電極的表面性質(zhì)和電極電位建立的動(dòng)力學(xué)過程，對(duì)復(fù)雜的介質(zhì)，采用了去極化法測(cè)定氧化還原電位。可以在較短時(shí)間內(nèi)得到較為的結(jié)果，用去極化法測(cè)得的平衡Eh值，與直接電位法平衡48小時(shí)后測(cè)得的穩(wěn)定Eh值，差數(shù)一般小于10mV。所以去極化法能縮短測(cè)定時(shí)間，并有較高的測(cè)定精度。然而在分析過程中，操作緊張，數(shù)學(xué)處理繁重。但我們研制和生產(chǎn)的FJA-02型氧化還原電（Eh）去極化法自動(dòng)測(cè)定儀，全部自動(dòng)進(jìn)行控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、繪制極化曲線和測(cè)定結(jié)果存盤等。提高測(cè)定精度和工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。為測(cè)定Eh提供一種新儀器。二 測(cè)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(fù)端，陽(yáng)極極化10秒以上（自由選擇）。接著切斷極化電源，進(jìn)行去極，時(shí)間在20秒以上（視極化曲線而定），在去極化后監(jiān)測(cè)鉑電極的電位（對(duì)甘汞電極），對(duì)于大多數(shù)的測(cè)試樣品，電極電位E（毫伏）和去極化時(shí)間的對(duì)數(shù)logt間存在直線關(guān)系。以相同的方法進(jìn)行陰極極化和隨后的去極化和監(jiān)測(cè)電位。陽(yáng)極去極化曲線與陰極去極化曲線的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)相當(dāng)于平衡電位。二條曲線的方程為： E陽(yáng)=a1+b1logt陽(yáng) 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(dòng)測(cè)定常用的直接電位法為二電極測(cè)系統(tǒng)（鉑電極與飽和甘汞電極），全自動(dòng)Eh去極化法測(cè)定儀為四電極系統(tǒng)（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(dòng)測(cè)定儀，由一個(gè)小型硬件部件、電極系統(tǒng)、PC機(jī)（或手提機(jī)）和應(yīng)用軟件組成。它可以做Eh的單次測(cè)量，也可以進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)采集；可以在室內(nèi)應(yīng)用，也可以在野外應(yīng)用。FJA-02型氧化還原電（Eh）去極化法自動(dòng)測(cè)定儀的功能是全自動(dòng)控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，具體為： 1自動(dòng)控制極化時(shí)間。2自動(dòng)控制去極化時(shí)間。3自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。4自動(dòng)更換極性。5甘汞電極電位自動(dòng)溫度補(bǔ)償。6自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。7并自動(dòng)繪制曲線和自動(dòng)將結(jié)果存盤。 四 測(cè)定結(jié)果在測(cè)定前，首先在菜單中設(shè)置參數(shù)，如測(cè)試人姓名、單次或循環(huán)、電位平衡采集或瞬時(shí)采集、極化時(shí)間、去極化時(shí)間、采集數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)與間隔時(shí)間等。然后輸入樣品號(hào)就可進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 平均值E 標(biāo)準(zhǔn)差S 變異系數(shù)CV(%) 結(jié)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(cè)量Eh，重現(xiàn)性好，誤差在10mV以內(nèi)。