一种可用于混凝土内部固态MnO2参比电极研究.pdf

第 2 7卷第 6期 2 0 1 4年 6月 传 感 技 术 C HI N E S E J OU RN AL OF S EN S O RS 学 报 A ND A C T UA T OR S Vo 1 2 7 No 6 J u n e 2 0 1 4 S t u di e s o n t he Pe r f o r ma nc e Ch a r a c t e r i s t i c s o f M a n g a n e s e Ox i d e Re f e r e nc e El e c t r o d e f o r Co n c r e t e En v i r o n me n t s F A N L i n g ， WE I J u n ， P E NG S h u q u a n ， L I U Do ng ， DONG Ro n g z h e n ( 1 S c h o o l o fR e s o u r c e a n d S a f e t yE n g i n e e r i n g， C e n t r a l S o u t h U n i v e m i t y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ， C h i n a ； 2 S c h o o l of C i v i l E n g i nee r i n g， C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i ty ， C h a n g s h a 4 1 0 0 7 5， C h i n a ) A b s t r a c t ：Ma n g a n e s e o x i d e( Mn O 2)r e f e r e n c e e l e c t r o d e s a r e p r e s e n t e d w h i c h c a n b e u s e d f o r c o n c r e t e e n v i r o n m e n t s T h e m a t e r i a l s o f Mn O 2 e l e c t r o d e s m a i n l y a r e M n O 2 g e l s ， C a ( O H) 2 g e l s a n d h i g h p u ri t y g r a p h i t e p o wd e r s Th r e e k i n d s o f Mn O2 e l e c t r o d e s wi t h d i f f e r e n t r a t i o o f t h e ma i n ma t e r i a l s ，n a me l y A ，B a n d C，a r e a c c o mp l i s h e d T h e i r c o mp a r a b l e p e r f o r ma n c e c h a r a c t e ri s t i c s a r e e v a l u a t e d i n a s y n t h e t i c c o n c r e t e p o r e s o l u t i o n w h i c h i s c o r r e s p o n d i n g t o t h e c o n c r e t e e n v i r o n m e n t s T h e r e j e c t r a t e s o f Mn O 2 e l e c t r o d e s a r e g o t t e n b y s e t t i n g t h e p e r mi t t e d v a ri a n c e o f t h e e l e c t r o d e S p o t e n t i a l s T h e i r p r o p e r t i e s e x p r e s s e d a s t h e r e l a t i v e s t a n d a r d e r r o r o f s e n s o r i a l p o t e n t i a l a r e a n a l y z e d，s u c h a s e l e c t r o c h e mi c a l r e p r o d u c i b i l i t y，e l e c t r o c h e mi c a l s t a b i l i t y，a n d s e n s i t i v i t i e s o f t e mp e r a t u r e ， c a r b o n i z a t i o n a n d c h l o ri d e i o n T h e i r c o mp r e h e n s i v e p r o p e r t i e s a r e c o mp a r e d b y c a l c u l a t i n g e a c h e l e c t r o d e S c o m p r e h e n s i v e v a l u e w h i c h i s b a s e d o n t h e r e j e c t r a t e ， t h e r e l a t i v e s t a n d a r d e r r o r a n d t h e c o rr e s p o n d i n g we i g h t v a l u e Th e e x pe rime n t a l r e s u l t s s h o w t ha t ： a t fir s t ， Mn O2 e l e c t r o d e A ， B a n d C h a v e g o o d p e r f o r ma n c e s ， a n d t h e r e p r o d u c i b i l i t y o f e a c h e l e c t r o d e i s l o w e r t h a n i t s s t a b i l i t y， s e n s i t i v i t i e s o f t e mp e r a t u r e， c a r b o n i z a t i o n a n d c h l o r i d e i o n T h e s e c o n d，a b o v e e a c h p e r f o r ma n c e a n d c o mp r e h e n s i v e p r o p e rt y o f Mn O 2 e l e c t r o d e C a r e b e t t e r t h a n Mn O2 e l e c t r o d e A a n d B T h e p r e s e n t e d Mn O2 r e f e r e n c e e l e c t r o d e s a r e e s s e n t i a l t o t h e d e v e l o p i n g o f c h e mi s t r y s e n s o r t e c h ni qu e i n n o n d e s t r u c t i v e i n s p e c t i o n o f c o n c r e t e a n d l o n g t e rm h e a l t h mo ni t o r i n g o f c o n c r e t e Ke y wo r d s：c o n c r e t e；s o l i d ma ng a n e s e o x i de r e f e r e n c e e l e c t r o d e；c he mi s t r y s e ns o r t e c h n i q u e；l o n g - t e rm h e a l t h mo n i t o rin g； r e l a t i v e s t a n da r d e rro r E E A CC： 7 2 3 0 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 4 1 6 9 9 2 0 1 4 0 6 0 0 1 一 种可用于混凝土内部 固态 Mn O 2参 比电极研究 樊 玲 ， 卫 军 ， 彭述权 ， 刘 栋 ， 董荣珍 ( 1 中南大学资源与安全工程学院， 长沙 4 1 0 0 8 3 ； 2 中南大学土木工程学院， 长沙 4 1 0 0 7 5 ) ： l ： 摘 要 ： 研发一种可用于混凝土内部固态 Mn O 参比电极。电极主要材料为 Mn O 胶体、 C a ( O H) ： 胶体和高纯度石墨粉末。调 整材料质量配比制备 A、 B和 C类固态 M n O 。 参比电极， 配置模拟混凝土内部环境的混凝土模拟液进行 M n O 参比电极对比试验 研究。通过电位波动限值分析 M n O ： 参比电极不合格率； 通过电极电位值相对标准误差分析其重现性、 稳定性、 温度、 碳化和氯 离子敏感性五项性能； 给定各项性能权重值进而计算综合分数值， 评定 M n O 参比电极综合性能。研究表明： A、 B和 c类 M n O 电极具有较好的性能， 其重现性性能低于其稳定性、 温度、 碳化和氯离子敏感性。C类 Mn O 电极各项性能以及综合性能最优， A、 B类次之。所研发的固态 M n O ： 参比电极对发展混凝土结构无损检测和长期健康监测电化学传感器技术具有重要意义。 关 键词 ： 混凝土； 固态 M n O ： 参比电极； 电化学传感器技术； 长期健康监测 ； 相对标准误差 中图分类号： T P 2 1 2 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 4 1 6 9 9 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 7 0 9 0 6 和长 采用电化学传感器技术进行混凝土结构无损检测 期健康监测是通过植入混凝土结构内部的特定传 感器体系来监( 检) 测其离子浓度变化， 进而评估混凝 土结构服役状态。具备 良好重现性、 稳定性、 温度、 碳 项目来源： 国家自然科学基金项目( 5 1 3 7 8 5 0 1 ， 5 1 1 7 4 2 9 1 ) ； 开放研究基金项 目( C K WV 2 0 1 3 2 1 0 K Y ) ； 科技支疆项 目( 2 0 1 0 Z J 0 5 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 3 一 t 2 1 3 修改日期 ： 2 0 1 4 0 5 1 5 7l 0 传感技术学报 W W W c h i n a t r a n s d u c e r s c o n 第2 7卷 化和氯离子敏感性的可植入固态参比电极对于传感器 体系长期性能具有决定性影响。因此， 研发可用于混 凝土内部固态参比电极对发展混凝土结构无损检测和 长期健康监测电化学传感器技术具有重要意义。甘汞 电极和C u C u S O 电 极属于液态参比电极。将其植入 混凝土 内部技术难度大， 同时监测过程 中液态电解质 中的氯离子、 铜离子容易腐蚀钢筋混凝土结构 。 A g A g C l 电极具有 良好的稳定性， 但其是裸露性、 氯离 子敏感性 电极_ 4 。植入混凝土内部后， 一方面 A g C l 镀层容易剥落和溶解而失去参 比电极功能， 另一方面 混凝土结构中氯离子影响 A g A g C l 电极电位稳定， 以 及 A g A g C 1 电极中氯离子影响混凝土结构中氯离子浓 度， 导致测量结果失真 J 。 石 墨 电 极 、M e t a 1 m e t a l o x i d e( MM O)电 极、 N i F e O 参比电极和 M n O 参比电极属于固态参比 电极 。石 墨 电极 电 位 不 稳 定 ， 不 能 用 作 参 比电 极 。Me t a l me t a l o x i d e ( MMO) 电极、 N i F e 2 O 4 参 比 电极是 2种最新报道 的新材料 电极 ， 其性能 尚在初 步研究 中， 不能确定 能否应 用 于混凝 土 内部环 境 中 9 - 1 2 3 。M n O ， 参比电极通常为采用导电碱性浆体 作为中间层、 粉状 M n O ，作为最 上层 的电极_ 1 J 。 该电极具有电位稳定性 ， 但是其温度敏感性 和长期 使用性能方面难 以满足混凝土长期健康监测要 求 6 J 。改变参 比电极结 构和优化 电极材 料可改善 Mn O ， 参 比电极的性能 。 本文在此基础上 ， 设计并制备以 Mn O 胶体、 C a ( O H) 胶体和石墨粉末为主要电极材料具有五层层 状结构 A、 B和 C类 Mn O ， 参 比电极。配置混凝 土模 拟液进行对比试验研究其不合格率， 重现性， 稳定性， 温度、 碳化和氯离子敏感性 ， 进而分析其综合性能。 1 Mn O 参比电极层状结构 M n O ， 参 比电极 由外壳 和 内部 层 状充 填物 构 成。外壳为一段直径较小的 圆管 ； 内部层状充填物 可分为5层， 从下往上依次为水泥胶体层、 C a ( O H ) 胶体层、 Mn O 胶体层 、 插入铜导线 的高纯度石 墨粉 末层及环氧树脂层( 见图 1 ) 。混凝土内部离子通过 水泥胶体层孔隙扩散至传感器 内部 。参 比电极加人 c a ( O H ) 胶体层有利于电极电位长期稳定性。环 氧树脂层与外壳共同密封参 比电极 。石墨粉末层具 有导电性 ， 可使铜导线不必插入 M n O 胶体 中， 从而 避免 Mn O 胶体影响铜导线导致电极电位改变。 铜 导线 第 五层 第 四层 第三层 第二层 第一层 图 1五 层 状 结 构 图 考虑 C a ( O H) 胶体层、 Mn O 胶体层组成及其 配比， 设计 A， B和 C类 M n O 参比电极( 见表 1 ) 。 水泥标号为 3 2 5 ， 混凝土模拟液为 0 6 m o L L K O H， 0 2 m o l L N a O H及饱和 c a ( O H) 的混合溶液， p H 为 1 3 5 。石墨纯度为 9 9 9 9 9 ， 环氧树脂层为 1 ： 1 环氧树脂拌合物。 表 1 A、 B和 C类 Mn O 参比电极表 ( 注： 表中括号内数字均为质量 比) 2 Mn O： 参比电极制备 依据上述层状结构 ， 采用相同的加工方法 ， 批量 制作 Mn O 参 比电极， A类 4 9个 ， B和 C类均为 5 1 个。其外壳采用内径 4 m m， 外径 5 m m， 长 4 c m的透 明塑料管， 电极内部各层充填物从下往上的厚度依此 为 1 0 c m、 0 5 c m、 0 5 c m、 0 5 c m、 1 5 c m( 见图2 ) 。 制作好的电极在混凝土模拟液中老化4 5天后， 连接模拟液 中的 Mn O ，电极 ( 工作 电极 ) 、 甘汞电极 ( 参比电极) 和高阻抗电压表， 每天一次， 连续三天 测试老化后 M n O ： 电极电位值， 测试的电极电位值 波动幅度不超过平均值-+ 0 0 0 5 V ， 则该电极合格， 反之不合格。通常每次测试前溶液静置约 5 m i n 。 电极电位值是指相对于饱和甘汞电极的电位值。 第 6期 樊玲 ， 卫军等 ： 一种可用于混凝土 内部 固态 Mn O 参比电极研 究 7 1 1 图 2 Mn O z 参 比电极 买物 图 Mn O 电极制作方法相 同， 制作方 法对其 不合 格率影响相 同， 因此不合格率高低表征了 Mn O ：电 极老化效果 。参 比电极 的不合格率越低 ， 相应 电极 老化 效 果越 好 。经 计 算 分 析 可 知 ： A、 B和 c类 Mn O ，电极 中不合格率分别为 4 0 8 2 、 6 4 7 1 和 2 1 5 7 ， 合格 数量 分 别为 2 9 、 1 8和 4 0个 。C类 Mn O 参 比电极的老化效果最好 ， A次之 ， B类老化 效果最差。 3 Mn O 参比电极性能对比试验 通过电极重现性 、 稳定性、 温度 、 碳化和氯离子敏 感性五项对比试验综合评价A 、 B和 C类 M n O ， 电极 性能。首先对所有合格 Mn O 电极在室温条件下( 约 l 5) 进行重现性试验和稳定性试验。试验持续 9 4 天， 共计测量 7 3次 ， 任意连续两次测量最短问隔时问 为 1 天。然后在此基础上从 A、 B和 c类合格 Mn O ， 电极中任意选取 3个一组 ， 共 3组样品分别进行温 度 、 碳化和离子敏感性三项试验。电极编号依次为 A 1 A 9 、 B 1B 9 、 c 1C 9 。各项试验中参 比电极均 为甘汞电极 ， 工作电极均为 Mn O ，电极 。 3 1 重现性分析 单次测量条件下电极电位值的相对标准误差 ( 单次i 贝 0 量电极电位值 的方差 相应平均值 ) 可表征 不同类别 电极重现性。相对标准误差越小 ， 重现性 越好 。但是采用单次测量条件下电极电位值 的相对 标准误差评价电极重现性， 可能与真实情况不相吻 合 ； 多次测 量条件 下 电极 电位值 的相对标 准误 差 ( 单次测量电极电位值相对标准误差的方差 相应 平均值 ) 可更为合理表征不同类别 电极重 现性 。本 文采用多次测量条件下电极电位相对标准误差分析 A、 B和 C类 Mn O ，电极重现性。 图3 ( a ) 图3 ( c ) 中任一点横坐标代表不同时 间的测量序号( 共计 7 3次) ， 对应纵坐标分别是 A 类 2 9 个( B类 1 8个、 C类 4 0个) M n O ， 电极当次测 量电位值的平均值和方差。在此基础上得到每次测 量 的 Mn O ，电极电位值相对标准误差 ， 见图4 。然后 计算 7 3次测量 的 Mn O 电极 电位值相对标准误差 的均值和方差 ， 最后得到室温多次测量条件下 A、 B 和 c类 M n O ， 电极电位值相对标准误差分别为 3 2 3 ， 2 9 8 和 4 0 。因此 C类 Mn O 电极重现性 最好 ， B和 A类次之。 0 2 8 理 目0 2 6 02 4 之 四 辎 脚 瘩 蚕 量 A类： 第二层： C a ( O H) + o ( 】 ： 1 ) 第三层： 碱液 a ( O H ) + Mn O ( 1 ：0 2 4 ： 6 ) 一一天电极电位均值 - 一一 天 电极 电位方差 盘 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 测量序号 ( a ) A类 电极 o 2 8 第 三 层 删 M 0一2 4天 ：6电) 极 电 位 均 值 1 一j 4 j o22 诚 0 3 5 0 3 O 0 2 5 誊 0 l 0 菩 0 0 5 03 5 O3 0 0 2 5辅 0 2 0播 01 5 0 l0 菩 0 0 5 f c ) c 类电极 图3 单次测量 Mn O 电极电位平均值和方差 l；lj 蛔 释 图4 单次测量电极电位相对标准误差 A、 B和 C类 Mn O 电极相对于甘汞电极电极电 位分别为 ( 0 2 4 2 0 0 0 2 ) V， ( 0 2 4 6 0 0 0 8 ) V， 和 ( 0 2 4 9 0 0 0 5 ) V， 考 虑饱 和 甘汞 电极 的 电位是 0 2 4 4 V( 2 5 o C) ， 则 A， B和 C类 Mn O 2电极标准 电 0 O 0 O O O O O ， ， 1 1 ， J_ 2 O 2 2 O O 锄 5 O 5 O 5 O 5 啪 呦 啪 O 0 O 0 O O 0 O 71 2 传感技术学报 、 w c h i n a t r a n s d u c e r s c o m 第 2 7卷 极电位初 步 计算 为 ( 0 4 8 6-4 - 0 0 0 2) V， ( 0 4 9 0-4 - 0 0 0 8 ) V和( 0 4 9 3 0 0 0 5 ) V( 2 5) 。 3 2稳定性分析 单个电极的电位值相对标准误差( 单个电极的 电位值方差 相应平均值) 可评价电极稳定性， 但评 价结果可能不符合真实情况； 多个电极的电位值相 对标准误差 ( 单 个 电极 电位值 相对标 准误差 的方 差 相应平均值) 可更 为合理 的表 征不同类别 电极 稳定性。本文采用多个电极的电位值相对标准误差 分析 A、 B和 C类电极稳定性。 图 5 ( a )一图 5 ( c ) 中任一点横坐标代表不同类 别电极编号( A类2 9 个、 B类 1 8 个、 c类 4 0个) ， 对 应纵坐标分别是每个电极多次测量 ( 均 为 7 3次 ) 电 位值平均值和方差。在此基础上得到每个 M n O 电 极电位值相对标准误差， 见图 6 。然后计算每类 Mn O 电极 ( A类 2 9个 ， B类 l 8个 ， c类 4 0个 ) 电极 电位值相对标准误差的均值和方差， 最后得到 A 、 B 和 C类 Mn O 电极 电位 值 相 对标 准 误差 分 别 为 0 4 ， 1 1 和 0 7 。因 此 ， 室 温 条 件 下 C类 蓉 薹 之 趔 霜 脚 鳍 唧 置 备 脚 霉 电极 编号 ( a ) 单- i A 类电极 电极编号 ( b ) 单个B类电极 之 榭 椒 脚 脚 电极 编号 ( c ) 单个C 类电极 图5 单个Mn O 电极电位平均值和方差 Mn O 电极 电位稳定性最好 ， A类 稍微次 之， B类最 差 。B类合格 电极数量最少 ， 只有 1 8个 ， 试 验过程 中第 1 0号 M n O 电极的电位值均值为 0 2 3 0 V ， 方 差超过 0 0 3 0 V， 是全部试验 中稳定性最差 的一个 电极， 从而导致 B类 M n O 电极稳定性显著降低。 蠢 图6单个电极 电位 相对标准误差 3 3 温度敏感性分析 增加温度一般可加速电极反应 ， 对参比电极性能 产生不利影响。大气升温或混凝土绝热温升过程会 导致混凝土内部环境温度较大变化。本文测量历经 相同温度后 A 、 B和 C类 M n O 电极电位值并计算标 准相对误差( 方差 均值) ， 分析其温度敏感性。电极 电位值相对标准误差越小 ， 温度敏感性越好。首先将 编号为 A 1 一A 3 ， B 1 一B 3和 C 1 C 3的 Mn O ：电极分 别浸泡在 p H 1 3 5混凝土模拟液 中， 测量其初始电位 值。然后将装有 Mn O 电极和混凝土模拟液 的烧杯 小心放入水浴加热锅 中， 通过设定水浴加热锅温度加 热电极 ， 为保证均匀充分加热电极， 水浴加热 8 h 。8 h后取出在大气环境中冷却相同时间( 8 h ) ， 测量其 电极电位值。大气温度约为 1 5， 水浴加热锅温度 初始设定为 3 5， 按 5 级逐级增加温度。试验终 止条件为 1 0 m i n内电位显示值变化超过0 0 0 1 V ； 或 1 0 m i n内电位显示值变化不超过 0 0 0 1 V， 但 电位显 示值与初始值相差超过 0 0 3 0 V。 试验结果表明： 在一定升温范围内， A、 B和 C类 电极电位值变化较小， 分别经历6 0、 5 0和6 0 高温后 ， 达到试验终止条件( 见图7 ) 。A、 B和 C类 电 极电位稳定温度内电位标准相对误差( 方差 均值) 分别为 0 1 8 、 0 1 6 和0 1 6 ， 但是 B类电极在 之 髫 髻 温度 图 7 Mn O ：电极 温度敏感性分析 图 第6 期 樊 玲， 卫 军等： 一种 - J 0 于混凝土内部固态M n O 2 参比电极研究 7 1 3 5 5高温后失效 ， 而 C类 电极在 6 5 c Ic高温后才失 效。因此， c类电极温度敏感性较 A、 B类电极好。 3 4 碳化敏感性分析 碳化会导致混凝土结构内部环境 p H降低。本 文通过测试不 同 p H值混凝土模拟溶液中 Mn O ：电 极电位值， 获得其相对标准误差来评价混凝土碳化 对参 比电极的影响。不 同 p H值混凝 土模拟液中电 位值 的标准相对误差越小 ， 则 电极碳化敏感性越好。 首先配制 p H分别为 l 0 5 、 1 1 5 、 1 2 5和 l 3 5 的4种混凝土模拟液。室温条件下 ， 将编号为 A 4 A 6 ， B 4B 6和 C 4C 6的 Mn O ，电极 用蒸馏 水洗 净 ， 依次测量其在 以上 4种混凝土模拟液 中的电极 电位值。 测试结果 ( 图 8 ) 表明 ： 参 比电极 电位在混凝土 碳化过程中保持稳定。在不同 p H值的混凝土模拟 液中， A、 B和 C类 Mn O 电极 电位值不相同， 电位变 化值 均 较 小 ， 其 标 准 相 对 误 差 分 别 为 1 2 5 、 0 0 9 和 0 0 5 。其中 c类 电极 电位变化最小 ， B 、 A类次之。A、 B类电极在 p H1 1 5混凝土模拟液 中 电位有一定程度减小 ， 电位变化值最大。 之 辎 脚 一 。 A - UA - 1 1一A 一 c 类一- , - Bc - 0 _ 一 B 1 1+ B 0 C- 1 1 C - 一 B 类 一 一 图8 Mn O 。电极 P H值敏感性分析 图 3 5 氯离子敏感性分析 氯离子浓度是混凝土耐久性监测 的一个重要指 标。氯盐侵蚀导致混凝土结构内部氯离子浓度增 加 。本文通过测试不同氯离子浓度混凝土模拟溶液 中的 Mn O 电极电位值变化来研究氯盐侵蚀对参 比 电极的影响。不同氯离子浓度混凝土模 拟液中电位 值的标准相对误差越小 ， 则电极氯离子敏感性越好。 首先配制 p ill 3 5混凝土模拟液 ， 加入 N a C 1 配制 氯离子浓度分别为 0 mo l L 、 0 0 1 mo l L 、 0 1 m o l L 、 1 0 m o l L和 2 0 r n o L L的5种混凝土模拟液。室温 条件下 ， 将 编号 为 A 7A 9 ， B 7B 9和 C 7C 9的 M n O ， 电极用蒸馏水洗净， 依次测量其在以上 5 种氯 离子浓度混凝土模拟液中的电极电位值。 试验研究表明( 见图 1 0 ) ： 在混凝土模拟液中氯 离子浓度不超过 0 0 1 m o l L条件下( 图 9中横坐标 一 6代表氯离子浓度 0 m o l L ) ， A、 B和 C类 Mn O 电 极电位值变化很小 ， 不超过 0 0 2 5 V； 在氯离子浓 度 大于 0 1 m o l L条件下 ， 随模拟液中氯离子浓度 增 加 ， A和 c类 Mn O 电极电位值增加 ， A类 电极电位 变化速率较 c类快； 而 B类电极电位值基本保持不 变。氯离子浓度不超过 0 1 m o l L条件下 ， A、 B类 和 C类电极 电位值 的标准 相对误差均 为 0 4 1 ， 0 1 2 和 0 3 6 之 辎 o 2 9 5 o 2 8 5 0 2 7 5 0 2 6 5 0 2 5 5 O 2 4 5 0 2 3 5 0 2 2 5 7l 4 传感技术学报 w w w c h i n a t r a n s d u c e r s c o n 第 2 7卷 表 2 A、 B和 C类 M n O ： 参比电极综合性能比较分析 4 结论 本文研发一种以 c a ( O H) 胶体和 Mn O ： 胶体 和高纯度石墨为主要 电极材料 、 可用 于混凝土 内部 的固态 Mn O 参比电极。调整所用材料及其配 比设 计 A 、 B和 c类 M n O 参比电极， 通过对比试验研究 了M n O ： 电极的制备不合格率、 重现性、 稳定性、 温 度、 碳化和氯离子敏感性， 获得以下结论： 以M n O 胶体、 C a ( O H) ： 胶体和高纯度石墨粉末为主要材料 的固态 M n O ， 电极具有 良好性能。A 、 B和 c类 M n O ： 电极重现性性能低于其稳定性， 在温度低于 5 0 o C， p H 1 0 5一p H 1 3 5以及氯离子浓度小于 0 1 mo l L条件下 ， 对温度、 碳化和氯离子不敏感。C类 M n O 参 比电极的各项性能以及综合性能最优。 初步测试 A， B和 C类 Mn O 电极标准电极 电位 分别为 ( 0 4 8 6 0 0 0 2 ) V、 ( 0 4 9 0 0 0 0 8) V和 ( 0 4 9 3 0 0 0 5 ) V( 2 5) 。 参考文献 ： 1 2 Q i a o G， X i a o H， H o n g Y， e t a1 P r e p a r a t i o n a n d C h a r a c t e ri z a t i o n o f t b e S o l i d - S t a t e Ag ag C l Re f e r e n c e El e c t r o d e f o r RC S t r u c t u r e s J S e n s o r R e v i e w ， 2 0 1 2 ， 3 2 ( 2 ) ， 1 1 8 1 2 2 As T M Co mmi t t e e S t a n d a r d T s t Me t h o d f o r Ha I f C e l l P o t e n t i als o f Re i n f o r c i n g S t e e l i n C o n c ret e( G01 1 4AS T M C8 76 Ame ric a n N a t i o n a l S t a n d a r d ) S We s t C o n s h 0 h o c k e n ， A n n u a l B o o k o f AS TM S t a n d a r d s ， 1 9 99 3 A h m a d S R e i n f o r c e m e n t C o r r o s i o n i n C o n c r e t e S t ruc t u r e s ， I t s M o n i t o ri n g and S e r v i c e L i f e P r e d i c t i o n -A R e v i e w J C e me n t a n d C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 3 ， 2 5 ( 4 ) ， 4 5 9 - 4 7 1 樊玲( 1 9 7 7 一 ) ， 女， 中南大学土木工 程学院博士研究生， 中南大学资源与 安全工程学院教师。主要从事混凝土 结构 耐 久 性 检测、 监 测 方 法研 究 ， p q r f a n l i n g e r C $ U e d u c n； 4 陈东初， 文芳， 金营 基于固态 A A g C I 参比电极的氧化钨 p H 电化学传感器的研究 J 传感技术学报， 2 0 0 7 ， 2 0 ( 7 ) ： 1 4 8 3 1 4 8 7 5 叶瑛， 邬黛黛， 黄霞， 等 固态 p H探测电极的制备及其性能表 征 J 传感技术学报， 2 0 0 4 ， 1 6 ( 4 ) ： 4 8 7 4 9 0 6 A n s u i n i F J ， D i m o n d J R L o n g T e r m F i e l d T e s t s o f R e f e r e n c e E l e c t r o d e s fo r C o n c r e t e - T e n Y e a r R e s u l t s J C o r r o s i o n 2 0 0 1 ， 2 0 0l， 01 2 9 6 1 0 1 2 9 6 1 3 7 V i l l e l a T ， S o u z a A， A b d e 1 R e h i m H S i l v e r S i l v e r C h l o ri d e a n d Me r c u r y Me r c u r o u s S u l f a t e S t a n d a r d s E l e c t r o d e s C o n fi a b i l i t y J C o rr o s i o n ， 2 0 0 4， 6 0 ( 4 ) ： 3 4 2 - 3 4 5 8 Me r t e n B J E， B a t t o c c h i D， T a l l man D， e t a1 E mb e d d e d R e f e r e n c e El e c t r o d e for P o t e n t i a l Mo n it o r i r r g o f Ca t h o d i c P r o t e c t i v e S y s t e ms J E C S T r ans a c t i o n s ， 2 0 0 9， 1 9 ( 2 9 ) ： 2 2 3 2 3 2 9 D u ff 6 G S ， F a r i n a S B， G i o r d a n o C M C h a r a c t e ri z a t i o n o f S o l i d Emb e d d a b l e Re f e r e n c e E l e c t r o d e s f o r C o rro s i o n Mo ni t o rin g i n R e i n f o r c e d C o n c r e t e S t r u c t u r e s J E l e c t r o c h i m i c a A c t a ， 2 0 0 9 ， 5 4 ( 3 1 ： 1 0 1 0 1 0 2 0 1 0 M u r a l i d h ar a n S ， H a T H， B a e J H， e t a 1 E l e c t r o c h e m i c a l S t u d i e s o n 【 h e S o l i d Emb e d d a b l e Re f e r e n c e El e c t r o d e s f o r Co rro s i o n Mo n i t o ri n g i n C o n c r e t e S t ruc t u r e J Ma t e ri als L e t t e r s ， 2 0 0 6 ， 6 0 ( 5 ) ： 6 5 1 6 5 5 1 1 M u r a l i d h a r a n S ， H a T H， B a e J H， e t a 1 E l e c t r o c h e m i c al S t u d i e s o n t h e Pe r f o r ma n c e Ch a r a c t e r i s t i c s o f S o l i d Me t a1 Me t a l Ox i d e R e f e r e n c e S e n s o r f o r C o n c r e t e E n v i r o n me n t s J E l e c t r o d e s a n d A c t u a t o r s B： C h e mi c a l 。 2 0 0 6， 1 1 3 ( 1 ) ： 1 8 7 1 9 3 1 2D u f f 6 G S ， F a r i n a S B， G i o r d a n o C ME m b e d d a b l e Re f e r e n