ЭДС (электродвижущая сила) для начинающих физиков: что это такое? Порядок выполнения работы.

Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике? Электрический ток понятен далеко не каждому. Как космическая даль, только под самым носом. Вообще, он и ученым понятен не до конца. Достаточно вспомнить Николу Тесла с его знаменитыми экспериментами, на века опередившими свое время и даже в наши дни остающимися в ореоле тайны. Сегодня мы не разгадываем больших тайн, но пытаемся разобраться в том, что такое ЭДС в физике .

Определение ЭДС в физике

ЭДС – электродвижущая сила. Обозначается буквой E или маленькой греческой буквой эпсилон.

Электродвижущая сила - скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (сил неэлектрического происхождения ), действующих в электрических цепях переменного и постоянного тока.

ЭДС , как и напряжени е, измеряется в вольтах. Однако ЭДС и напряжение – явления разные.

Напряжение (между точками А и Б) – физическая величина, равная работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из одной точки в другую.

Объясняем суть ЭДС "на пальцах"

Чтобы разобраться в том, что есть что, можно привести пример-аналогию. Представим, что у нас есть водонапорная башня, полностью заполненная водой. Сравним эту башню с батарейкой.

Вода оказывает максимальное давление на дно башни, когда башня заполнена полностью. Соответственно, чем меньше воды в башне, тем слабее давление и напор вытекающей из крана воды. Если открыть кран, вода будет постепенно вытекать сначала под сильным напором, а потом все медленнее, пока напор не ослабнет совсем. Здесь напряжение – это то давление, которое вода оказывает на дно. За уровень нулевого напряжения примем само дно башни.

То же самое и с батарейкой. Сначала мы включаем наш источник тока (батарейку) в цепь, замыкая ее. Пусть это будут часы или фонарик. Пока уровень напряжения достаточный и батарейка не разрядилась, фонарик светит ярко, затем постепенно гаснет, пока не потухнет совсем.

Но как сделать так, чтобы напор не иссякал? Иными словами, как поддерживать в башне постоянный уровень воды, а на полюсах источника тока – постоянную разность потенциалов. По примеру башни ЭДС представляется как бы насосом, который обеспечивает приток в башню новой воды.

Природа ЭДС

Причина возникновения ЭДС в разных источниках тока разная. По природе возникновения различают следующие типы:

• Химическая ЭДС. Возникает в батарейках и аккумуляторах вследствие химических реакций.
• Термо ЭДС. Возникает, когда находящиеся при разных температурах контакты разнородных проводников соединены.
• ЭДС индукции. Возникает в генераторе при помещении вращающегося проводника в магнитное поле. ЭДС будет наводиться в проводнике, когда проводник пересекает силовые линии постоянного магнитного поля или когда магнитное поле изменяется по величине.
• Фотоэлектрическая ЭДС. Возникновению этой ЭДС способствует явление внешнего или внутреннего фотоэффекта.
• Пьезоэлектрическая ЭДС. ЭДС возникает при растяжении или сдавливании веществ.

Дорогие друзья, сегодня мы рассмотрели тему «ЭДС для чайников». Как видим, ЭДС – сила неэлектрического происхождения , которая поддерживает протекание электрического тока в цепи. Если Вы хотите узнать, как решаются задачи с ЭДС, советуем обратиться к нашим авторам – скрупулезно отобранным и проверенным специалистам, которые быстро и доходчиво разъяснят ход решения любой тематической задачи. И по традиции в конце предлагаем Вам посмотреть обучающее видео. Приятного просмотра и успехов в учебе!

Приборы для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM Sensor Lab предназначены для измерений термо-ЭДС, поступающих от первичных преобразователей термоэлектрических, измеряющих температуру жидких металлов (чугуна, стали, меди и других) и ЭДС, генерируемой датчиками активности кислорода.

Описание

Принцип действия

Подаваемые на «измерительный» вход прибора для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab сигналы термо-ЭДС от первичного преобразователя термоэлектрического (термопары) и ЭДС от датчиков активности кислорода (мВ) преобразуются в цифровую форму и по соответствующей программе пересчитываются в значения температуры и активности кислорода. Эти сигналы воспринимаются тактами частотой до 250 c-1. Прибор имеет 4 входа: Ch0 и Ch2 - для измерений сигналов от термопар, и Ch1, Ch3 - для измерений сигналов ЭДС от датчиков активности кислорода.

В процессе измерений температуры, производится анализ изменения поступающего входного сигнала с целью определения его выхода на стабильные показания (характеризуется параметрами так называемой "температурной площадки", определяемой длиной (временем) и высотой (изменением температуры). Если за время, заданное длиной площадки, фактическое изменение температуры не превышает её заданной высоты (т.е. допускаемого изменения температуры), то площадка считается выделенной. Далее прибор для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM Sensor Lab усредняет тактовые значения температуры, измеренные на длине выделенной площадки, и выводит среднее значение как результат измерений на экран.

Аналогичным образом выделяются площадки, соответствующие выходу ЭДС на стабильные показания, размеры которых также задаются длиной (временем) и высотой (допускаемым изменением величины ЭДС).

Помимо измерений температуры ванны, прибор позволяет определять температуру ликвидус жидкой стали, которая может быть пересчитана по эмпирическому уравнению в содержание углерода. По результатам измерений ЭДС, генерируемой датчиками активности кислорода, расчётным путём определяется активность кислорода в жидкой стали, чугуне и меди, содержание углерода в стали, содержание серы и кремния в чугуне, активность FeO (FeO+MnO) в жидких металлургических шлаках и некоторые другие параметры, связанные с термическим состоянием и химическим составом жидких металлов. Прибор также имеет возможность определять уровень ванны (положение границы шлак металл) путём анализа скорости изменений температуры при погружении термопары в ванну и определения толщины слоя шлака специальными зондами.

Приборы для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab имеют две модификации, которые отличаются наличием или отсутствием сенсорного ЖK экрана (рисунок 1). При отсутствии экрана, управление прибором производится с внешнего компьютера или с промышленного планшета. В этом случае поставляется специальное программное обеспечения для осуществления связи между ними.

Сенсорный экран находится на передней панели корпуса прибора и на нём в цифровой и графической формах отображаются ход измерений, его результаты и другая информация, касающаяся измерений. На экран также выводится меню в виде текстовых закладок, с помощью которого производится управление прибором, его диагностика и просмотр данных о выполнен-

Лист № 2 Всего листов 4

ных ранее измерениях. В модификации «без экрана» вся вышеперечисленная информация отображается на экране компьютера или промышленного планшета.

Электронные платы прибора для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab устанавливаются в пылезащищённом стальном корпусе, выполненному по стандарту 19” для установки на монтажной стойке или крепления в щите.

Сигналы с первичных преобразователей могут передаваться на прибор двумя способами - по кабелю и по радио. В последнем случае прибор соединяется с принимающем блоком (Reciver Box) по последовательному интерфейсу, а на рукоятке погружных жезлов устанавливается передающее устройство (QUBE), которое преобразует сигналы, поступающие с датчиков, в радиосигналы, передающиеся на принимающий блок. Последний принимает их и передаёт в прибор для обработки.

Пломбирование прибора не предусмотрено.

Программное обеспечение

Инсталляция программного обеспечения (ПО) осуществляется на предприятии изготовителе. Доступ к метрологически значимой части ПО невозможен.

Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО средства измерений и измерительную информацию.

Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений

Высокий по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики приборов для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab приведены в таблице 1. Таблица 1

* - без учета погрешности первичного преобразователя, удлиняющего кабеля и датчика ЭДС.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на лицевую панель прибора методом офсетной печати.

Комплектность

Комплектность средства измерения приведена в таблице 2. Таблица 2

Поверка

осуществляется по МП РТ 2173-2014 «Приборы для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab. Методика поверки», утверждённой ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 26.10.2014г.

Основные средства поверки приведены в таблице 3. Таблица 3

Сведения о методах измерений

Сведения о методах измерений содержатся в руководстве по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к приборам для измерений температуры жидких металлов и ЭДС датчиков активности кислорода iM2 Sensor Lab

1 Техническая документация изготовителя Heraeus Electro-Nite GmbH & Co. KG.

2 ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия».

3 ГОСТ Р 8.585-2001 «ГСП. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования».

4 ГОСТ 8.558-2009 «ГСП. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».

при выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный

технический университет

Измерение электродных

потенциалов и ЭДС

Методические указания

по курсу «Теоретическая электрохимия»

для студентов специальности

направление 550800

Электронное издание локального распределения

Одобрено

редакционно-издательским

советом Саратовского

государственного

технического университета

Саратов - 2006

Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком.

Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено.

Составители:

Под редакцией

Рецензент

Научно-техническая библиотека СГТУ

Регистрационный номер 060375-Э

© Саратовский государственный

технический университет, 2006

Введение

Одним из фундаментальных понятий электрохимии являются понятия электрохимического потенциала и ЭДС электрохимической системы. Величины электродных потенциалов и ЭДС связаны с такими важными характеристиками растворов электролитов как активность (a), коэффициент активности (f), числа переноса (n+, n-). Измерив потенциал и ЭДС электрохимической системы, можно рассчитать a, f, n+, n - электролитов.

Целью методических указаний является ознакомление студентов с теоретическими представлениями о причинах возникновения скачков потенциала между электродом и раствором, с классификацией электродов, овладение теоретическими основами компенсационного метода измерения электродных потенциалов и ЭДС, применение этого метода для расчета коэффициентов активности и чисел переноса ионов в растворах электролитов.

Основные понятия

При погружении металлического электрода в раствор на границе раздела возникает двойной электрический слой и, следовательно, появляется скачок потенциала.

Возникновение скачка потенциала вызывается различными причинами. Одна из них – обмен заряженными частицами между металлом и раствором. При погружении металла в раствор электролита ионы металла, покидая кристаллическую решетку и переходя в раствор, приносят в него свои положительные заряды, в то время как поверхность металла, на которой остается избыток электронов, заряжается отрицательно.

Другой причиной возникновения потенциалов является избирательная адсорбция анионов из водного раствора соли на поверхности какого-либо инертного металла. Адсорбция приводит к появлению избыточного отрицательного заряда на поверхности металла и, далее, к появлению избыточного положительного заряда в ближайшем слое раствора.

Третья возможная причина - способность полярных незаряженных частиц ориентированно адсорбироваться вблизи границы раздела фаз. При ориентированной адсорбции один из концов диполя полярной молекулы обращен к границе раздела, а – другой, в сторону той фазы, к которой принадлежит данная молекула.

Измерить абсолютную величину скачка потенциала на границе электрод-раствор невозможно. Но можно произвести измерение ЭДС элемента, составленного из исследуемого электрода и электрода, потенциал которого условно принят за нуль. Полученная таким способом величина называется «собственным» потенциалом металла – E.

В качестве электрода, равновесный потенциал которого принят условно за нуль, служит стандартный водородный электрод.

Равновесным потенциалом называется потенциал, характеризующийся установившееся равновесие между металлом и раствором соли. Установление равновесного состояния не означает, что в электрохимической системе совсем не протекают никакие процессы. Обмен ионами между твердой и жидкой фазами продолжается, но скорости таких переходов становятся равными. Равновесие на границе металл-раствор соответствует условию

i К = i А =i О , (1)

где i К – катодный ток;

i О – ток обмена.

Для измерения потенциала исследуемого электрода могут применяться и другие электроды, потенциал которых относительно водородного стандартного электрода известен, - электроды сравнения.

Основными требованиями, предъявляемые к электродам сравнения – постоянство скачка потенциала, хорошая воспроизводимость результатов. Примерами электродов сравнения являются электроды второго рода: каломельный:

Cl - / Hg 2 Cl 2 , Hg

Хлорсеребряный электрод:

Cl - / AgCl, Ag

ртутносульфатный электрод и другие. В таблице приведены потенциалы электродов сравнения (по водородной шкале).

Потенциал любого электрода – E, определяется при заданных температуре и давлении величиной стандартного потенциала и активностями веществ, участвующих в электродной реакции.

Если в электрохимической системе обратимо протекает реакция

υAA+υBB+…+.-zF→υLL+υMM

то https://pandia.ru/text/77/491/images/image003_83.gif" width="29" height="41 src=">ln а Cu2+ (5)

Электроды второго рода - это металлические электроды, покрытые малорастворимой солью этого металла и опущенные в раствор хорошо растворимой соли, имеющей общий анион с малорастворимой солью: примером может служить хлорсеребряный, каломельный электроды и др.

Потенциал электрода второго рода, например, хлорсеребряного электрода, описывается уравнением

EAg, AgCl/Cl-=E0Ag, AgCl/Cl-ln aCl - (6)

Окислительно-восстановительный электрод - это электрод, изготовленный из инертного материала и погруженный в раствор, содержащий какое-либо вещество в окисленной и восстановленной формах.

Различают простые и сложные окислительно-восстановительные электроды.

В простых окислительно-восстановительных электродах наблюдается изменение валентности заряда частицы, но химический состав остается постоянным.

Fe3++e →Fe2+

MnO-4+e→MnO42-

Если обозначить окисленные ионы через Ox, а восстановленные –через Red, то все написанное выше реакции можно выразить одним общим уравнением

Ox + e →Red

Простой редокси-электрод записывается в виде схемы Red , Ox / Pt , а его потенциал дается уравнением

E Red, Ox=E0 Red, Ox+https://pandia.ru/text/77/491/images/image005_58.gif" width="29" height="41 src=">ln (8)

Разность потенциалов двух электродов при выключенной внешней цепи называется электродвижущей силой (ЭДС) (E) электрохимической системы.

E = E + - E - (9)

Электрохимическая система, состоящая из двух одинаковых электродов, погруженных в раствор одного и того же электролита разной концентрации, называется концентрационным элементом.

ЭДС в таком элементе возникает за счет разности концентраций растворов электролита.

Методика эксперимента

Компенсационный метод измерения ЭДС и потенциала

Приборы и принадлежности: потенциометр Р-37/1, гальванометр, батарея аккумуляторов, элементы Вестона, угольный, медный, цинковый-электроды, растворы электролитов, хлорсеребряный электрод сравнения, электролитический ключ, электрохимическая ячейка.

Собрать схему установки (рис.2)

э. я. – электрохимическая ячейка;

э. и. – исследуемый электрод;

э. с. – электрод сравнения;

э. к. – электролитический ключ.

DIV_ADBLOCK84">

концентрации ионов CrO42- и H+ постоянны и равны 0,2 г-ион/л и 3-ион/л концентрация H+ меняется и составляет: 3; 2; 1; 0,5; 0,1 г-ион/л;

концентрация ионов CrO42-, Cr3+ постоянны и равны 2 г-ион/л и 0,1 г-ион/л соответственно, концентрация ионов H+ меняется и составляет: 2; 1; 0,5; 0,1; 0,05; 0,01 г-ион/л.

Задание 4

Измерение потенциала простой окислительно-восстановительной системы Mn+7, Mn2+ графит.

концентрация иона Mn2+ постоянна и равна 0,5 г-ион/л

концентрация ионов MnO2-4 меняется и составляет 1; 0,5; 0,25; 0,1; 0,01 г-ион/л;

концентрация ионов MnO-4 постоянна и равна 1 г-ион/л

концентрация ионов Mn2+ vменяется и составляет: 0,5; 0,25; 0,1; 0,05; 0,001 г-ион/л.

Обработка экспериментальных данных

1.Все полученные экспериментальные данные необходимо перевести на водородную шкалу.

3.Построить графическую зависимость потенциала от концентрации в координатах E, lgC, сделать вывод о характере влияния концентрации потенциалопределяющих ионов на величину потенциала электрода.

4.Для концентрационных элементов (задание 2) рассчитать диффузионный скачок потенциала φα по уравнению

φα = (10)

при измерении ЭДС компенсационным методом

1. Потенциометр должен быть перед работой заземлён.

2. При работе с аккумуляторами необходимо:

Использовать для проверки напряжения на клеммах переносным вольтметром;

При сборке аккумуляторов в батарею избегать замыкания корпуса и клемм во избежание получения сильного ожога.

3. После работы все приборы выключить.

Литература

1. Антропов электрохимия:

учебник / .- 2 изд. перераб. доп.-М.: Высшая школа, 1984.-519с.

2.-Ротинян электрохимия: учебник/ ,

Л.: Химия, с.

3. Дамаский / , .- М.: Высшая школа, 1987.-296с.

Термоэлектрические преобразователи (термопары)

Принцип работы, схемы включения и использования термопары, градуировка, точность измерения. Сплавы для термопар, изготовление.

Принцип работы термопары основан на термоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что в замкнутом контуре, состоящем из двух разнородных проводников возникает термо ЭДС (напряжение), если места спаев проводников имеют различные температуры. Если взять замкнутый контур, состоящий из разнородных проводников (термоэлектродов), то на их спаях возникнет термо ЭДС E(t) и E(tо), которые зависят от температур этих спаев t и t 0 . Так как рассмотренные термо ЭДС оказываются включенными встречно, то результирующая термоЭДС, действующая в контуре, будет определяться как E(t) - E(t 0 ).

В случае равенства температуры обоих спаев результирующая термо ЭДС будет равна нулю. На практике один из спаев термопары погружается в термостат (как правило тающий лед) и относительно его определяется разность температур и температура другого спая. Спай, который погружается в контролируемую (исследуемую) среду, называют рабочим концом термопары, а второй спай (в термостате) - свободным.

У любых пар однородных проводников величина результирующей термо ЭДС не зависит от распределения температуры вдоль проводников, а зависит только от природы проводников и от температуры спаев. Если термоэлектрический контур разомкнуть в каком либо месте и включить в него разнородные проводники, то при условии, что все появившиеся при этом места соединений находятся при одинаковой температуре, результирующая термо ЭДС в контуре, не изменится. Это явление используется для измерения величины термоЭДС термопары. Возникающая в термопарах ЭДС невелика: она меньше 8 мВ на каждые 100 ° С и, как правило, не превышает по абсолютной величине 70 мВ.

С помощью термопар можно измерять температуры в интервале от -270 до 2200 ° С. Для измерения температур до 1100 0С используют термопары из

неблагородных металлов, для измерения температуры в пределах 1100 до 1600 ° С - термопары из благородных металлов, а также сплавов платиновой группы. Для измерения еще более высоких температур служат термопары из жаростойких сплавов на основе вольфрама.

В настоящее время наиболее часто для изготовления термопар используют платину, платинородий, хромель, алюмель.

При измерении температуры в широком интервале необходимо учитывать нелинейность функции преобразования термопары. Например, функция преобразования медь - константановых термопар для диапазона температуры от -200 до 300 ° С с погрешностью, примерно, ± 2 мкВ описывается формулой

E = At^2 + Bt + C,

где A, B и C - постоянные, которые определяются путем измерения термо ЭДС при трех температурах, t - температура рабочего спая при ° С.

Постоянная времени (инерционность) термоэлектрических преобразователей зависит от конструкции термопары, качества теплового контакта рабочего спая термопары и исследуемого объекта. Для промышленных термопар постоянная времени находится на уровне нескольких минут. Однако существуют и малоинерционные термопары, у которых постоянная времени лежит в пределах 5 - 20 секунд и даже ниже.

Измерительный прибор подключается к контуру термопары в свободный конец термопары и в один из термоэлектродов.

Как отмечено выше, при измерении температуры свободный конец термопары должны находиться при постоянной температуре. Если длины самой термопары недостаточно, то чтобы отвести этот конец в зону с постоянной температурой, применяют провода, которые состоят из двух жил, изготовленных из материалов (металлов) имеющих одинаковые термоэлектрические свойства с электродами термометра.

Для термопар из неблагородных металлов удлиняющие провода изготавливаются чаще всего из тех же материалов, что и основные термоэлектроды. Для термопар из благородных металлов удлиняющие провода выполняются из других (не дорогих) материалов, развивающих в паре между собой в интервале температур 0 - 150 ° С ту же термо ЭДС, что и электроды термопары. Например, для термопары платина - платинородий удлинительные термоэлектроды делают из меди и специального сплава, которые образуют термопару, идентичную по термо ЭДС термопаре платина-платинородий в интервале 0 - 150 ° С. Для термопары хромель - алюмель удлинительные термоэлектроды изготавливают из меди и константана, а для термопары хромель - копель удлинительными могут быть основные термоэлектроды, выполненные в виде гибких проводов. Если неправильно подключить удлинительные термоэлектроды, то может возникать существенная погрешность.

В лабораторных условиях температура свободного конца термопары поддерживается равной 0 ° С путем помещения его в сосуд Дьюара, наполненный истолченным льдом с водой. В промышленных условиях температура свободных концов термопары обычно отличается от 0 ° С и как правило равна комнатной температуре(температуре в помещении). Так как градуировка термопар осуществляется при температуре свободных концов 0 ° С и таблицы градуировки приводятся относительно 0 ° С, то это отличие может явиться источником существенной погрешности; для уменьшения указанной погрешности, как правило, вводят поправку в показания термометра. При выборе поправки учитываются как температура свободных концов термопары, так и значение измеряемой температуры (это связано с тем, что функция преобразования термопары нелинейна); это затрудняет точную коррекцию погрешности.

Для устранения погрешности широко применяется автоматическое введение поправки на температуру свободных концов термопары. Для этого в цепь термопары и милливольтметра включается мост, одним из плеч которого является медный терморезистор, а остальные плечи образованы манганиновыми терморезисторами. При температуре свободных концов термопары, равной 0 ° С, мост находится в равновесии; при отклонении температуры свободных концов термопары от 0 ° С напряжение на выходе моста не равно нулю и складывается с термо ЭДС термопары, при этом внося поправку в показания прибора (значение поправки можно регулировать специальным резистором). Вследствие нелинейности функции преобразования термопары полной компенсации погрешности не удается добиться, но указанная погрешность существенно уменьшается.

На практике при использовании термопары чаще всего применяются следующие схемы подключения (в зависимости от необходимой точности). Для примера взята термопара медь (М) - константан (К):

С возбужденными Резонансными Микрокластерными структурами (РМ) и Сверхкогерентным Излучением (СИ) (sb22.pdf , sb22.htm , ikar.pdf , sb43-1.pdf , sb43-1.htm , svg_avt.pdf , sb44-2.pdf , sb44-2.htm).

Рис.2. "ДСИ", мини комплект: 1,2 - вспомогательные электроды, 3 - датчик ЭДС, 4 -мультиметр. Регистрация ЭДС: К - исходная водопроводная вода ЭДС=+197,5 мВ ; А - активированная вода после установки "Изумруд-СИ" (мод.01os-50) ЭДС=- 196,5 мВ .

1. Способ регистрации свойств неравновесной жидкости (Широносов В.Г. - Способ определения активности структурированной жидкости. Заявка на изобретение РФ №2007127132 от 16.07.2007 pat_2007127132.pdf . Международная заявка на изобретение по PCT A18058 от 14.07.2008).
2. Способ детектирования кластерной структуры и микрокластеров жидкости (Широносов В.Г., Кузнецов Е.В. Заявка на изобретение РФ №2007127133 от 16.07.2007 pat_2007127133.pdf . Международная заявка на изобретение по PCT A18056 от 14.07.2008) .

Особенности измерения ОВП для неравновесных систем в области отрицательных значений. см. faq.htm ответ от 11.05.2009 -
...Удобные в работе портативные коммерческие приборы (карандаши) изготовлены на основе электродов, секреты производства которых не раскрываются. Калибровка таких приборов по стандартным растворам красной и желтой кровяной соли в области положительных ОВП не дает никакой гарантии на правильность показаний при отрицательных ОВП. Использование платиновых электродов и стандартных электродов сравнения (например, хлор-серебряных), на первый взгляд гарантирует правильный результат.
Однако здесь большое значение имеет чистота платинового электрода. Измеряемой величиной является разность потенциалов между двумя электродами. Входное сопротивление измерительной цепи велико, но не бесконечно, оно составляет обычно 10^10 - 10^12 Ом.

см. http://www.o8ode.ru/article/onew/water_ovp/
Часть 1. Измерение ОВП
... Найдено, что большое значении при измерениях с помощью платиновых электродов играют величина площади электродов, «гладкость» поверхности, обработка электрода перед измерениями, а также структура металла.
Чем больше площадь электрода, выше чистота обработки, применены специальные методы удаления окисных слоев, тем электрод более чувствителен к изменению содержания кислорода в воде и имеет более отрицательную величину потенциала.
Так, например, мы взяли партию в 100 шт платиновых лабораторных электродов типа ЭПЛ-02, изготовливаемых на Гомельском ЗИП (Беларусь), и провели измерения в воде с различным содержанием кислорода. Платина у этих электродов представляет шарик диаметром примерно 1мм, вплавленный в стекло. Разброс потенциалов у таких электродов на уровне воды, имеющей потенциал минус 200 мВ, составлял 150 мВ. При просмотре поверхности платины под микроскопом видно, что поверхность неровная, изрытая ямками, которые возникли при обработке платины в газовой горелке.
Гораздо лучшая воспроизводимость получается, если брать платину в виде отполированной проволоки диаметром более 1,5 мм и длиной 2-3 мм или в виде диска диаметром 1 см электроды фирмы «ЮМО» (Германия).
Дополнительно к качеству поверхности платины и её площади важное значение имеет обработка электрода в некоторых восстановительных растворах.
Мы проанализировали «качество» платиновых электродов у портативных ОВПметров как правило китайского производства. К сожалению, из-за экономии платины (стоимость платины сейчас составляет почти 2000 руб/г) все электроды не отвечают вышеназванным требованиям для получении достаточно достоверных и воспроизводимых результатов.
Подводя итоги, можно в большой мере утверждать, что при отсутствии в воде редокс-систем типа Fe^2+/Fe^3+ потенциал платинового электрода (ОВП) во многом определяется количеством растворенного кислорода.

Рис.3. Пример регистрации двумя ОВП-метрами из одной партии ОВП: буферноого раствора ОВП_001= +281 мВ , ОВП_002=+ 289 мВ .