准确的腐蚀分析需要电气隔离。三电极系统对于塔菲尔外推法是必需的，因为它分离了电流传输和电势测量的作用。通过使用工作电极、辅助电极（通常是铂电极）和参比电极，系统迫使电流仅在工作电极和辅助电极之间流动，从而防止参比点发生电气干扰。
核心要点 三电极配置将参比电极与电流分离，确保在辅助电极处理电气负载时获得稳定的电压读数。这种分离是获得计算金属腐蚀速率所需的精确腐蚀电势和电流密度数据的唯一方法。
三电极的作用
要理解为什么该系统对于塔菲尔外推法是不可或缺的，您必须首先了解设置中定义的每个组件的具体功能。
工作电极
这是您正在测试的特定金属样品。它是发生腐蚀反应的位点，也是您分析的主要对象。
辅助电极
也称为对电极，该组件构成完整的电路。如标准方法中所述，通常使用铂电极来担任此角色。
其唯一目的是允许电流流过溶液，而不影响参比测量的化学稳定性。
参比电极
该电极提供一个稳定的、已知的电势，工作电极相对于该电势进行测量。至关重要的是，在三电极系统中，没有电流流过参比电极。
隔离为何对塔菲尔外推法至关重要
主要参考资料强调，该系统的价值在于隔离。以下是这种隔离如何转化为数据准确性的原因。
消除电流干扰
在电化学测试中，电流通过电极会改变其电势。如果允许电流流过参比电极，其电势将会移动，使其成为无用的基准。
三电极设置将所有电流导向辅助电极。这使得参比电极保持稳定且不受干扰。
精确测量基本参数
塔菲尔外推法依赖于绘制电势与电流密度对数图。
由于参比电极是隔离的，系统可以记录准确的腐蚀电势 ($E_{corr}$)。同时，流向辅助电极的电流允许计算腐蚀电流密度 ($I_{corr}$)。
如果不隔离这些变量，您就无法有效地进行数学外推以确定腐蚀速率。
理解权衡
虽然三电极系统是精确度的标准，但它也带来了一些必须管理的特定复杂性。
设置的复杂性
与简单的两电极万用表读数相比，该系统需要恒电位仪和仔细的电池几何设计。电极错位会引入未补偿的电阻（IR 降），即使在三电极系统中也是如此。
材料限制
辅助电极必须是惰性的，以防止污染溶液。依赖于铂等材料（如主要文本中所述）可确保功能性，但会增加设备的初始成本。
为您的目标做出正确选择
为确保您的塔菲尔外推法产生有效的腐蚀速率，请根据您的具体目标遵循以下指南。
- 如果您的主要重点是准确性：确保您的参比电极在物理上能够感应电势，而不会阻塞工作电极和辅助电极之间的电流路径。
- 如果您的主要重点是设备选择：选择由惰性材料制成的辅助电极，例如铂，以承载电流负载而不参与反应。
通过严格将参比电极与电流隔离，您可以将嘈杂的电信号转化为对腐蚀行为的明确测量。
总结表：
| 电极类型 | 主要作用 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 工作电极 | 腐蚀反应位点 | 待测金属样品 |
| 辅助电极 | 构成电路/电流流 | 惰性材料（例如，铂） |
| 参比电极 | 提供稳定的电势基准 | 必须与电流隔离 |
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参考文献
- Zainab Abed Janabi, Safa A. Hussien. Increasing of the corrosion resistance by preparing the trivalent nickel complex. DOI: 10.21608/ejchem.2021.100733.4683
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
