高純鋅參比電極的選擇和使用需結合具體應用場景、環境條件及測量需求，以下從選型原則、使用要點、維護保養和常見問題解決四方面詳細說明：

一、選型原則：根據環境與需求匹配參數

1. 環境介質類型

2. 測量精度要求

· 高精度場景（誤差≤±5 mV）：

· 選擇鋅純度≥99.999% 的電極，搭配飽和 KCl 溶液（需定期更換以保持濃度）。

· 例：實驗室模擬土壤腐蝕實驗，可選 ZRA-200 型（內阻 < 50 Ω，電位漂移 <±3 mV / 年）。

· 常規現場監測（誤差≤±10 mV）：

· 采用凝膠或固態電解質電極（如 ZRA-100），免維護且適應土壤濕度變化。

3. 安裝方式與壽命

· 埋地固定式：優先選帶螺旋錨的電極（如 ZRA-300），便于垂直固定，壽命可達 5 年以上。

· 便攜式手持：選擇輕便型（如直徑 < 20 mm，長度 < 150 mm），搭配可替換電解液模塊，適合野外快速測量。

二、使用要點：規范操作確保數據可靠

1. 安裝前準備

· 校準：

· 用標準參比電極（如銅 / 硫酸銅電極 CSE）校準：將鋅電極與 CSE 同時浸入中性鹽溶液（如 3% NaCl），測量兩者電位差應在 - 1.05 V±0.05 V 范圍內（鋅電極為負）。

· 若偏差超過 ±0.1 V，需檢查鋅體表面是否氧化（用砂紙打磨至光亮）或更換電極。

· 電解液活化：

· 凝膠 / 固態電極：使用前浸泡在蒸餾水中 30 分鐘，激活離子傳導路徑。

· 溶液型電極：確保 KCl 溶液飽和（底部有結晶），若溶液渾濁需更換。

2. 現場安裝步驟

埋地監測（以管道為例）

1. 選點：距管道外壁≥30 cm，避開回填土中的石塊、金屬碎屑，土壤濕度需≥10%（可預先澆水濕潤）。

2. 埋設：

· 垂直挖坑至凍土層以下（通常≥80 cm），電極底部墊 5 cm 厚的飽和 KCl 溶液浸泡過的細沙。

· 電極放入后，周圍填充濕潤黏土或膨潤土，確保與土壤緊密接觸，降低接觸電阻（目標 < 100 Ω）。

3. 接線：用屏蔽電纜（如 RVVP-2×0.75）連接電極引線與監測樁，接頭需做防水處理（如熱縮管密封）。

水面 / 水下測量

· 淡水：將電極懸掛于水面下 50 cm 處，外殼穿孔（孔徑 1~2 mm）允許電解液滲出，定期檢查是否被藻類堵塞。

· 海水（短期）：用尼龍繩固定電極于被測結構附近，測量后及時取出并用淡水沖洗，避免氯離子長期腐蝕鋅體。

3. 電位測量注意事項

· 儀器選擇：使用高阻抗萬用表（輸入阻抗≥10 MΩ），避免電流流經電極導致極化誤差。

· 測量方法：

· 靜態電位：斷開陰極保護電源，穩定 1 小時后測量（消除 IR 降影響）。

· 保護電位：帶載測量時，需減去參比電極與金屬表面的土壤歐姆壓降（可通過近參比法修正）。

· 記錄要素：同步記錄環境溫度、土壤濕度、被測結構材質及保護電流密度，便于后期數據追溯。

三、維護保養：延長電極使用壽命

1. 定期巡檢內容

2. 特殊環境應對

· 高氯土壤（Cl?>1000 mg/L）：

· 增加電極埋設深度（>1.5 m），或在電極周圍包裹一層膨潤土 石膏混合物（比例 7:3），吸附氯離子。

· 低溫環境（<-10℃）：

· 選擇甘油 - 水混合電解液（體積比 1:1），防止結冰，或改用加熱型電極（需外接電源）。

· 雜散電流干擾：

· 用銅質屏蔽網包裹電極（接地），或采用差分測量法（同時使用兩個鋅電極，取平均值）。

四、常見問題與解決方法