基本原理
氧化還原反應(yīng)：基于鋅的氧化還原電對/建立穩(wěn)定電位，電極反應(yīng)為Zn?2+e?。在電解質(zhì)環(huán)境中，鋅原子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鋅離子進入溶液，同時在電極表面形成相對穩(wěn)定的電位，該電位可作為基準(zhǔn)電位用于測量其他電極的電位。
能斯特方程：其電位表達式符合能斯特方程E=0FRTln(a))，其中標(biāo)準(zhǔn)電極電位0.763V(vs.SHE)，實際電位受環(huán)境中濃度、pH 值、溫度等因素影響。
結(jié)構(gòu)與材料
主體材料：采用純度高達 99.995% 甚至更高的高純鋅作為活性電極材料，確保低自腐蝕率和穩(wěn)定電位，提供穩(wěn)定的電化學(xué)活性。
填充材料：使用固態(tài)電解質(zhì)或凝膠，主要作用是傳導(dǎo)離子并保持電位穩(wěn)定。
外殼：通常為耐蝕塑料（如 PVC）或玻璃管，帶有多孔陶瓷隔膜，保護電極并允許離子通過，防止鋅電極與被測介質(zhì)直接接觸，減少干擾。
性能特點
電位穩(wěn)定：在海水、高氯化物土壤等復(fù)雜環(huán)境中，電位長期波動小于 ±5mV，年電位漂移＜5mV，重現(xiàn)性好，相同條件下電位基本一致，確保測量結(jié)果具有可比性。
抗干擾能力強：適用于各種惡劣環(huán)境，如海水、高氯化物土壤等，能抵抗電磁干擾、水流沖擊、機械振動及海底壓力等
使用壽命長：高純鋅的低自腐蝕率使其使用壽命可達 5 年以上，特殊設(shè)計（如加厚鋅電極、優(yōu)化填充材料）的產(chǎn)品壽命可超 10 年，且抗冰凍、免維護，降低了長期使用成本
測量精度高：能夠為被保護構(gòu)筑物的電位測量以及恒電位儀自動控制提供準(zhǔn)確的信號源，低內(nèi)阻（通常＜0.005Ω），減少測量過程中的信號衰減，提高電位監(jiān)測的靈敏度
使用場景
埋地管網(wǎng)保護：適用于城市埋地管網(wǎng)，如自來水、天然氣管道等的犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)，可埋設(shè)在測試樁內(nèi)，配合犧牲陽極，監(jiān)測保護電位是否達到標(biāo)準(zhǔn)
水工結(jié)構(gòu)保護：可用于水庫閘門、水電站鋼壩的陰極保護電位監(jiān)測，以及淡水輸水管線，如混凝土渠道內(nèi)的鋼管等的保護
海洋工程領(lǐng)域：常用于海洋平臺樁腿潮差區(qū)、港口碼頭鋼樁飛濺區(qū)等的陰極保護電位監(jiān)測
其他領(lǐng)域：在電化學(xué)研究中可作為精確的電位參考，用于測量其他電極的電化學(xué)性質(zhì)；在環(huán)保領(lǐng)域可用于監(jiān)測水質(zhì)污染和土壤污染情況；在電解工業(yè)、金屬冶煉、電鍍和電池制造等領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
