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(shù)服務(wù)ZX 南京傳滴儀器設(shè)備有限公司） 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(zhì)中來測定但在測定弱平衡體系(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,因此在應(yīng)用測定數(shù)據(jù)時(shí)，必須注解讀數(shù)的時(shí)間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)，采用了去極化法測定氧化還原電位可以在較短時(shí)間內(nèi)得到較為極ng確的Z終結(jié)果，用去極化法測得的平衡Eh值，與直接電位法平衡48小時(shí)后測得的穩(wěn)定Eh值，差數(shù)一般小于10mV,所以測得的為Z終結(jié)果,而不是傳統(tǒng)方法的階段性結(jié)果所以去極化法能縮短測定時(shí)間，并有較高的測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-3型FJA-4型氧化還原電（Eh）去極化法自動(dòng)測定儀，全部自動(dòng)進(jìn)行控制測量數(shù)據(jù)處理去極化曲線和測定結(jié)果存盤等提高測定精度和工作效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)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600-750mV）,以銀氯化銀電極作為輔助電極，接到電源的負(fù)端，陽極極化10秒以上（自由選擇）接著切斷極化電源，進(jìn)行去極化，時(shí)間在20秒以上（視極化曲線而定），在去極化后監(jiān)測鉑電極的電位（對(duì)甘汞電極），對(duì)于大多數(shù)的測試樣品，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)測電位陽極去極化曲線與陰極去極化曲線的延長線的交點(diǎn)相當(dāng)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(dòng)測定 常用的直接電位法為二電極測系統(tǒng)（鉑電極與飽和甘汞電極），全自動(dòng)Eh去極化法測定儀為四電極系統(tǒng)（鉑電極飽和甘汞電極銀-氯化銀電極和溫度傳感器）的FJA-3型FJA-4型氧化還原電（Eh）去極化法自動(dòng)測定儀，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)用的FJA-3型FJA-4型氧化還原電（Eh）去極化法自動(dòng)測定儀的功能是全自動(dòng)控制測量和數(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 測定結(jié)果 在測定前，首先在菜單中設(shè)置參數(shù)，如測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，去極化法測量Eh，重現(xiàn)性好，誤差在10mV以內(nèi) 參考文獻(xiàn) （1）Liu,Z.G.and Yu,T.r.(1984) J.Siol Sci.,35: 469. （2）方建安劉志光 分析儀器，1987，,23 （3）方建安夏權(quán)編著 電化學(xué)分析儀器, 東南大學(xué)出版社，1992年