1.銅 / 硫酸銅參比電極（CSE）

由銅棒和硫酸銅溶液組成，是一種應用廣泛的長效參比電極。其電位穩定，精度較高，在中性和堿性土壤中性能良好。

如在城市燃氣管道的陰極保護系統中，經常會使用銅 / 硫酸銅參比電極來監測管道的保護電位，由于其性能穩定，能夠為管道的長期保護提供可靠的參比依據。

2.銀 / 氯化銀參比電極（Ag/AgCl）

具有較高的精度和穩定性，在海水等含氯離子的環境中表現出色。它的電極電位受溫度影響較小，能夠在較寬的溫度范圍內保持穩定。

例如在海洋工程中，如海上石油平臺的鋼結構防腐監測中，銀 / 氯化銀參比電極被廣泛應用，可長期穩定地提供參比電位，為平臺的陰極保護系統提供準確的控制信號。

長效結構組成：

紫銅電極：一般采用純度不低于 99.7% 的紫銅，具有良好的導電性和化學穩定性。

飽和硫酸銅溶液：作為電解質，提供離子傳導的介質，確保電極反應的順利進行。

滲透膜：采用高滲透率的微孔材料，如陶瓷等，允許離子通過但阻止溶液外泄，維持電極內部與外部環境的離子交換平衡。

絕緣外殼：起到保護電極和防止外界干擾的作用，通常由 PVC、PPR 等抗壓、耐腐蝕的材料制成。

工作原理：基于銅和硫酸銅之間的可逆化學反應來產生穩定的電勢作為參考電勢。當電極插入到待測溶液中時，銅離子會在電極表面發生氧化還原反應，與溶液中的離子進行交換，形成一個動態平衡，從而產生穩定的電位讀數。

特點與優勢：

電位穩定：采用特殊材料和結構設計，保證了硫酸銅的滲透以及離子交換，從而確保了參比電極的電位穩定性。其電位穩定性通常控制在 ±20mV 以內，即使在極化電流小于 5uA 的情況下，電位波動也小于 ±30mV。

壽命長：由于其特殊的設計和材料選擇，長效硫酸銅參比電極具有較長的使用壽命，可以在室溫下使用數年之久，甚至達到 10 年之久，減少了頻繁更換電極的需要，降低了使用成本。

維護簡便：通常具有較低的維護需求。例如，一些設計允許通過向埋設環境灌水來為參比電極補充水分，以維持其正常工作。此外，其電極帽與電極腔體用螺口連接，灌裝溶液方便，一次灌液可使用一年以上。

適用范圍廣：廣泛應用于各種電化學測量和陰極保護系統中，包括土壤介質中的測量和監測。它們可以用于測試結構鋼的極化電位，以反應結構鋼的腐蝕情況，是金屬腐蝕和防護領域的重要工具。

測量準確度高：能夠提供穩定的電位基準，使得電化學測量更加準確。這對于需要高精度測量的應用場景尤為重要。

應用領域：

1.環境監測和土壤分析：通過電纜線連接測量設備，長效參比電極可以實時監測土壤中的離子濃度變化、pH 值、氧化還原電位等參數，從而幫助解決土壤污染、養分管理和植物生理等問題。

2.陰極保護系統：在犧牲陽極保護和外加電流陰極保護系統中，長效參比電極作為自動控制的穩定信號源，適用于埋地管道及地下金屬構筑物的陰極保護工程。它可以精確監測陰極保護狀態，確保金屬設施免受腐蝕。

難以接近的監測位置：可埋設在需要監測但又不能進入的位置，如大型容器底中間位置、地下燃料庫與化學貯罐之間不能接近的位置、城市路面底下的管網等。

安裝與維護：

安裝：通常需要在選定的地點鉆取孔洞，將電極垂直放置并埋置在混凝土介質中。安裝前需要將電極在潔凈的自來水中浸泡 8-10 小時備用。

維護：在使用過程中，需要注意避免撞擊其他剛硬結構物，并定期檢查和維護電極，如補充水分、清理表面污垢等，以保持其正常工作狀態。