原标题：A Method of Preparation of Ag/AgCl Chloride Selective Electrode
摘要
我们提出了一种通过将银线浸入次氯酸钠溶液中的快速制备氯选择性电极（Ag/AgCl电极）的方法。通过不同的浸入时间制备电极。在模拟混凝土孔溶液（SCP）中测试了电极的性能，例如Nernst响应，响应时间和长期稳定性。此外，在三个月内浸入溶液后，还检测到电极的表面形态。实验结果表明，制造时间为20分钟（E-20）的Ag/AgCl电极，该电极建议用作氯离子选择性电极的作用，具有最佳性能。与电解过程（E-EP）制造的相比，E-20可以以质量制造。该方法的Nernst响应表现几乎与E-EP相同，并且响应时间更好，小于25秒。该方法还显示了三个月内含有氯离子的SCP的良好长期稳定性。
介绍
氯离子穿透是混凝土中加固腐蚀的主要原因之一。如今，用于监测混凝土中氯离子含量的常见和无损方法是通过Ag/AgCl电极。
用于制造Ag/AgCl电极的传统方式包括电解过程，热浸工艺和压实过程。通过电解过程制造的电极表现出很高的精度，而其缺点（例如，可重复性低和长稳定性差）。此外，用于制备Ag/AgCl电极的其他技术是复杂的。
通过将银线浸入次氯酸钠溶液中，已开发出一种新型的，快速和低成本的方法来生产氯选择性电极。该技术可以轻松地以质量产生电极。为了评估Ag/AgCl电极的性能，测量了以下特性：Nernst响应，响应时间和长期稳定性。在三个月内浸入溶液后，还检测到电极的表面形态。此外，将浸入方法制造的电极的性能与电解过程（E-EP）制造的电极的性能进行了比较。
实验部分
背景
可以通过将银线浸入电镀溶液中来制造Ag/AgCl电极。镀层溶液由50％次氯酸钠（含10％可用的氯离子），1％氢氧化钠，0.35％醇硫酸钠（AES）和蒸馏水组成。氯化银可以通过银和次氯酸钠之间的反应产生，这可以通过等式表达（1）：
4NaClO+2H2O+4Ag→4AgCl+4NaOH+O2
生成的AgCl沉积在银线表面。氢氧化钠用于提供电镀溶液的碱性环境，因为持续反应需要碱性环境。使用AES的目的是净化产品，因为其出色的净化性能。
由于溶解度较低，电极的潜力EAg/AgCl遵循Nernst的定律：
Ag/AgCl电极的制备
所有试剂均为分析等级，如果未指定，所有试剂均在室温（25°）下进行。在电化学测量结果中，Ag/AgCl电极，圆柱形铂箔和饱和的钙胶电极（SCE）分别连接为工作电极，反电极和参考电极。并使用普林斯顿应用研究（PAR）2273 Potentiostat进行电化学测试。
电极由99.99％的银线（直径0.5毫米）生产。这项工作中使用的银线的预处理符合概述的方法。然后将这些电线浸入电镀溶液中。表1中给出了浸入时间和命名的时间。将电极保存在1 mol/L氯化钾（KCL）溶液中，直至需要直至需要。将电极用铜线电气连接，并用环氧树脂密封连接。
电极的Nernst响应
测试了电极的NernstT响应3次，并在模拟的混凝土孔溶液（SCP）中获取平均值（8 g NaOH +35.6 g KOH每升的饱和Ca（OH）2溶液）含有已知浓度的氯化钠（NaCl） ）范围为10-5至1 mol/L。
电极的响应时间
在含有氯离子的SCP中测量电极电势的响应时间。当电势在30秒内波动少于1 mV时，记录了响应时间。还对其进行了三次测试，并进行了平均值。
电极的长期稳定性
通过监测三个月的电极电位的发展，研究了由不同浸入时间制造的电极的长期稳定性。此外，还通过扫描电子显微镜（SEM）（SEM）检测到粘附于电极（包括E-10，E-20，E-30和E-EP）的涂层，该扫描电子显微镜（SEM）在配备了能量分散光谱仪（EDS）三个月。
结果与讨论
电极的Nernst响应
图1显示了含有不同氯化物浓度和拟合曲线的模拟混凝土溶液中的电极电位。当氯化物浓度低于10-4 mol·L-1时，电极的电势与理论值差异，这可以归因于羟基离子的干扰。 SVEGL报告说，当溶液的pH值超过12时，Ag/AgCl电极显示的电位低于理论值。图1还表明，当氯化物浓度在10-4至1 mol/L之间时，所有电极都有良好的Nernst响应。
理论曲线的斜率是大约-58.8 mV/十倍。这些拟合曲线的斜率在表2中给出。已经发现了测得的曲线和理论曲线之间的差异，这是由于平均活性系数和液体连接电位[11]。 E-50拟合曲线的斜率接近理论，E-20的斜率仅比理论上的斜率低一些。但是，E-50的曲线表明它具有最差的合身性，E-20具有最佳的合身性。 Ag/AgCl电极的氯化物浓度的检测极限为SCPS中的10-4 mol/L。
尽管与E-20相比，E-EP的曲线表明斜率更接近理论的斜率，但后者表明斜坡表明拟合的优点和良好的可重复性。 E-20可以通过这种浸入方法轻松地以质量制造，而通常需要超过1小时才能通过电解技术生产一个电极。总之，E-20与E-EP几乎具有Nernst响应的良好性能。建议将E-20作为氯离子选择性电极的选择。
响应时间
图2显示了通过测试时间的电极电位的响应时间的变化。 E-20的响应时间小于25秒，这是最短和最稳定的。此外，E-20的响应时间仅在第一周才会波动，并且迅速趋于稳定。 E-10，E-30和E-40的响应时间较低。但是，E-50的响应时间大大波动。图2还表明，E-EP的响应时间仅在测试时间的早期稳定，并在接下来的几天内波动。它具有增加的趋势，两个月后超过30秒。因此，E-20的响应时间比E-EP更好。
长期稳定性
图3显示了在含有氯离子的模拟混凝土溶液中使用时间的Ag/AgCl电极的潜在演变。 E-20的长稳定性比其他人更好。 E-20的潜力在浸入的第一个月内波动很小，此后往往稳定。 E-20的潜在波动是大约6.3 mV在整个测试时间内，这是五种电极潜在波动中最小的。可以看出，E-20的潜力与第3.1节中测得的电位一致。 E-10和E-30的稳定性比E-20的稳定性差。与响应时间类似，E-EP的潜力在早些时候就可以稳定，并在接下来的几天内波动。在第一个月之后，它也有增加的趋势。 E-EP的潜在波动是大约。在整个测试时间内为9.3 mV。图3（b）显示，E-40和E-50的长稳定性较差，原因是两种电极的电势在一段时间后强烈波动。
在连续浸入含有氯离子离子三个月内的SCP中后，进行了电极的微分析。图4显示了Ag/AgCl电极表面形态的SEM显微照片。由于两个电极的涂层已取消了涂层，因此未进行两个电极（E-40和E-50）的微分析。 E-20具有光滑的表面形态，AgCl涂层仍然稠密。但是，可以在E-10和E-30的表面上检测到更多的表面缺陷。在两个电极的表面上看不到几个孔和裂缝。解释是AgCl涂层已转化为AG2O，这是Jin报道的。尽管仅在E-EP的涂层中检测到AgCl，但与E-20相比，已经提出了更多的孔和裂缝。
图5显示了三个月后浸入含氯离子的溶液中的Ag/AgCl电极的EDS。图5（b）显示E-20的涂层中只有AgCl，这意味着AgCl涂层仍然致密（图4（b））。图5（a）和5（c）表明，E-10和E-30的电极共存的AgCl和Ag2O，这会导致表面上的某些缺陷（图4（a）和4（c）） 。电极涂层的ED与电极的SEM显微照片一致。E-20的长期稳定性比其他更好。
结论
可以从当前的实验研究中得出以下结论：（A）Ag/AgCl电极可以通过将银线浸入不同制造时间的次氯酸钠溶液中来制造。其中，E-20显示出最佳性能。因此，建议将E-20作为氯离子选择性电极起作用。
（B）与电解过程制造的相比，Ag/AgCl电极可以通过浸入方法制造。 E-20响应的表现接近E-EP的响应。 E-20的响应时间少于25秒。 E-20在三个月内含有氯化物离子的SCP中还表现出比E-EP更好的长期稳定性。
来源：Tao, D., Jiang, L., & Jin, M. (2018). A Method of Preparation of Ag/AgCl Chloride Selective Electrode. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 33(4), 767–771. doi:10.1007/s11595-018-1890-0