如何看待电化学和腐蚀的真实面貌

溶液酸度/碱度的变化提供了关于金属表面发生的化学反应性质的重要信息。这些数据对于更好地理解电化学和腐蚀过程尤为重要。不幸的是，迄今为止在研究实验室中使用的测量方法不允许以足够的精度观察变化。

关于碱度或酸度的信息包含在众所周知且常用的pH值中。纯(惰性)水的pH等于7，对于盐酸-0，对于氢氧化钠(最强的碱之一)-14。

“到目前为止，我们还无法在最有趣的地方测量pH变化：在金属表面。测量必须在电解质体积的一定距离进行，正如我们所说的那样。它是很明显，在这种情况下收集的数据并不总是准确而且并不总能立即反映出金属表面真正发生的情况，“波兰科学院物理化学研究所(IPCPAS)的IwonaFlis-Kabulska博士说。华沙。

为了更好地理解控制金属表面电化学和腐蚀的机制，IPCPAS的研究人员开发了一种新的测量工具。它是一种锑微电极，其设计允许在金属表面上进行简单且可重复的测量-仅在十分之一毫米的距离。该设备的专利申请已提交。

新的微电极由填充有液体锑的玻璃毛细管制成。拉伸以减小横截面并切割平面，微电极能够在液体环境中的硬表面上进行测量。因此，它适用于监测由金属和溶液或薄水膜之间的相互作用产生的电化学反应和腐蚀过程。

IPCPAS开发的微电极的一个优点是可以轻松进行测量。市场上早期可用的设计要求，即使用显微操纵器在表面精确放置电极。“我们利用普通的几何形状。我们只需将一个平切玻璃微电极尖端移动到更接近被测金属表面的位置，并以适当的角度移动。我们知道尖端直径和角度，它已经移近表面因此，我们立即知道它是如何倾斜到表面的，因此金属与电极内部的锑核之间的距离是多少，“Flis-Kabulska博士说。

在测量期间，扁平微电极尖端倾斜到被测金属的表面，这意味着它不与金属表面的整个表面接触。这一事实提供了额外的好处在表面上的反应中产生的质子不会在溶液中快速分散。它们的扩散速度减慢，并且显着提高了仪器灵敏度和测量精度。

来自IPCPAS的锑微电极在pH变化测量中显示出最高的灵敏度，范围从3到10。

新微电极的应用潜力很大。该仪器的构建考虑了实验室研究中的应用。由于制造成本低，测量的简单性和可重复性以及对变化的高灵敏度，微电极也可用于现场测试，例如作为监测钢筋混凝土结构状况的传感器的组件。

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