如何维护电化学法余氯传感器的工作电极？

电化学法余氯传感器的工作电极是直接参与余氯氧化还原反应的核心部件，其表面状态（洁净度、活性）直接影响测量精度和响应速度。维护的核心目标是保持电极表面的洁净与电化学活性，避免污染、氧化或结垢。以下是具体维护方法和注意事项：

一、日常清洁：预防污染与结垢

工作电极表面易吸附水中的有机物、微生物、钙镁沉淀（水垢）或金属氧化物，导致电子转移效率下降，表现为读数漂移、响应迟缓或灵敏度降低。需定期清洁：

物理清洁（适用于轻度污染 / 结垢）

软布 / 海绵擦拭：用去离子水湿润的软棉布或海绵轻轻擦拭电极表面，去除附着的浮尘、藻类或疏松水垢（避免用硬毛刷刷洗，防止划伤电极表面）。

超声波清洗：若表面有顽固的有机物薄膜或细小颗粒，可将电极放入盛有去离子水的容器中，用超声波清洗仪（功率 30-50W）清洗 1-3 分钟（时间不宜过长，防止电极镀层脱落）。

化学清洁（适用于重度污染 / 氧化）

去除有机物污染：用 5%-10% 的稀硝酸（HNO₃）或次氯酸钠（NaClO）溶液浸泡电极 5-10 分钟（利用氧化性分解有机物），取出后用去离子水冲洗干净。

去除金属氧化物 / 水垢：用 5% 的稀盐酸（HCl）或柠檬酸溶液浸泡 10-15 分钟（溶解碳酸钙、氢氧化镁等沉淀），冲洗后用去离子水浸泡 30 分钟中和残留酸液。

注意：不同材质电极耐腐蚀性不同（铂金＞金＞玻璃碳），玻璃碳电极需缩短酸液浸泡时间（避免表面腐蚀）；清洁后必须撤底冲洗，防止残留化学物质干扰后续测量。

二、活化处理：恢复电极电化学活性

长期使用后，工作电极表面可能形成惰性氧化层（如铂金电极氧化）或活性位点被覆盖，导致反应灵敏度下降，需进行活化处理：

电化学活化（推荐方法）

连接传感器到控制器，在去离子水中进行 “循环伏安扫描"（若设备支持）：在一定电位范围（如 - 0.5V~+1.0V vs 参比电极）内反复扫描 5-10 次，通过电位变化去除表面氧化层，暴露新鲜活性位点。

若设备无此功能，可将电极浸泡在 0.1mol/L 的硫酸（H₂SO₄）溶液中，施加小幅恒定电流（或短接工作电极与辅助电极）30 秒 - 1 分钟，利用电解反应清洁表面。

化学活化（简易替代法）

用 0.5mol/L 的硫酸溶液浸泡电极 30 分钟，或用稀释的氢氟酸（HF，浓度≤1%）快速擦拭表面（仅适用于铂金 / 金电极，玻璃碳电极禁用），去除氧化层后立即用去离子水冲洗。

三、储存保护：避免闲置时损坏

传感器不使用时，工作电极需处于湿润、稳定的环境中，防止干燥导致表面开裂或活性丧失：

短期储存（1-7 天）

将电极浸泡在专用保护液中（通常为含低浓度氯的缓冲溶液，如 50-100ppm 游离氯的磷酸盐缓冲液，pH 6.5-7.5），模拟测量环境，保持电极活性。

长期储存（超过 7 天）

先按上述方法撤底清洁电极，再浸泡在饱和氯话钾（KCl）溶液中（与参比电极电解液兼容，防止电极干燥），密封后置于阴凉处（避免阳光直射，温度 5-30℃）。

禁止：将电极暴露在空气中干燥储存，或浸泡在纯水中（可能导致电极表面离子失衡）。

四、定期检查与更换：及时发现不可逆损伤

外观检查

定期观察工作电极表面：若出现明显划痕、镀层脱落（如铂金电极露出基底金属）、裂纹或局部腐蚀，会导致信号异常，需联系厂家更换电极。

检查电极与传感器壳体的密封性：若有电解液泄漏或进水，可能污染电极内部，需及时维修。

性能验证

用已知浓度的余氯标准溶液（如 1ppm、5ppm）校准传感器，若多次校准后误差仍超过 ±5%，或响应时间明显延长（超过 60 秒），可能是电极活性严重下降，需考虑更换。

五、使用环境控制：减少维护频率

预处理水样：若被测水体中悬浮颗粒物多、硬度高（钙镁离子浓度＞500mg/L）或有机物含量高（COD＞100mg/L），需在传感器前端加装过滤装置（如 5μm 滤网）或软化处理，减少污染物附着。

避免及端条件：远离高温（＞60℃，加速电极老化）、强氧化性（如高浓度臭氧）或强还原性（如硫化物）环境，此类条件会快速破坏电极表面结构。

总结

工作电极的维护核心是 “预防为主、及时清洁、定期活化"：通过日常物理 / 化学清洁减少污染，活化处理恢复活性，合理储存避免闲置损伤，同时结合环境控制降低维护压力。一般建议每周至少清洁 1 次（视水质污染程度调整），每 3 个月进行 1 次活化处理，可显著延长电极使用寿命（通常可达 1-2 年，水质良好时可至 3 年）。