電極氧化反應遵循電化學熱力學原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例，其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V（vs SHE）。當系統電位超過該值，熱力學上即可發生自發氧化。在實際水系統中，溶解氧的存在會顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V，二者耦合構成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應速率通常提高1.5-2倍，這對高溫循環水系統的電極選材提出更高要求。電化學除重金屬同步回收有價值金屬。湖北電極除硬

循環水pH值的穩定對抑制腐蝕和結垢至關重要。電化學pH調節技術通過電解水反應（陽極：2H?O→4H?+O?+4e?；陰極：2H?O+2e?→2OH?+H?）實現酸堿的精細調控。采用分隔式電解槽時，陰極室pH可升至10-11用于防垢，陽極室pH降至2-3用于酸性清洗。某化工廠采用鈦基銥鉭電極系統，通過PLC控制電流密度（5-15 mA/cm2）將循環水pH穩定在8.5±0.3，相比傳統酸堿加藥減少藥劑消耗60%。該技術特別適用于高堿度水質（M-alk>300 mg/L），但需注意陰極室可能生成Ca(OH)?沉淀，需配置超聲波防垢裝置。青海源力循壞水電極設施電化學技術處理過程安全環保。

金屬氧化生成的腐蝕產物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導體特性，其禁帶寬度影響電子轉移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩定。這些氧化物還可能參與光電化學反應，在光照條件下產生額外光電流，導致傳統電位測量出現偏差。現在研究正嘗試利用這種特性開發自供能監測傳感器。

在拉伸應力和腐蝕介質共同作用下，電極材料會發生SCC。以奧氏體不銹鋼在Cl?環境為例，其裂紋擴展速率可達10??-10??mm/s。電化學噪聲檢測發現，SCC過程中會出現特征性的電流/電位突跳信號，這些瞬態響應與位錯滑移、膜破裂等微觀事件直接相關，為早期預警提供了新思路。

在實際應用中，被研究的電極被稱作工作電極（W），在電化學分析法中也稱為指示電極。為了測量工作電極的電勢，通常會將其與參比電極（R）組成二電極測量電池。當需要使工作電極發生極化時，則需額外引入一個輔助電極（C），組成三電極測量電池系統。為降低電液中歐姆電位降（IR）對工作電極電勢測量的誤差，參比電極與電解液連接處常采用毛細管，即魯金毛細管，使其盡可能靠近工作電極，以提高測量的精度。

多重電極與單一電極不同，其電極界面上存在多種電極反應。當不太純的鋅浸入硫酸中時，【Zn|H?SO?】電極上就可能同時發生鋅原子失去電子生成鋅離子的反應，以及氫離子得到電子生成氫氣的反應，且這兩個反應的速率都較快，因此該電極屬于二重電極。金屬腐蝕體系常常呈現出多重電極的特性，由于存在多種反應，多重電極的靜態電勢需根據不同反應的極化曲線和極化規律來綜合判斷，其電化學反應過程相對復雜，給研究和應用帶來了一定挑戰。 陰極保護技術延長管道壽命至15年。

電極材料是電氧化技術的重要部分，其催化活性、穩定性和成本直接決定應用可行性。目前研究較多的包括金屬氧化物電極（如Ti/RuO?、Ti/PbO?）、BDD電極及碳基電極（如石墨、碳氈）。Ti/RuO?電極具有高析氧電位（1.6 V vs. SHE），適合處理含氯廢水，但易發生析氧副反應；Ti/PbO?電極成本較低且催化活性強，但長期運行后Pb溶出可能造成二次污染。BDD電極因其化學惰性和超高氧析出電位（>2.3 V）成為難降解有機物處理的理想選擇，但制備成本限制了大規模應用。未來趨勢是開發復合涂層電極（如SnO?-Sb/Ti）或非貴金屬催化劑，以兼顧性能與經濟性。智能電極自動報警故障。吸收塔電極除硬

電化學系統年節電200萬度。湖北電極除硬

溶解氧（DO）在電極氧化中扮演復雜角色：一方面作為去極化劑加速金屬溶解（如4Fe+3O?→2Fe?O?），另一方面在適當條件下促進保護性氧化膜形成。實驗數據顯示，當DO從0.1mg/L升至8mg/L時，碳鋼腐蝕速率可從0.01mm/a增至0.15mm/a。但在pH>9的堿性環境中，DO會促進γ-Fe?O?致密膜生成，反而抑制腐蝕。這種濃度-效應的非線性關系要求在實際監測中必須精確控制DO水平。

氧化反應動力學受電荷轉移、物質擴散等多因素控制。對于鐵電極，在pH=7的中性水中，其氧化電流密度通常為10??-10??A/cm2。當形成鈍化膜后，電流密度可降至10??A/cm2以下。值得注意的是，氯離子存在時會使鈍化膜局部破裂，產生微米級的活性溶解點，此時電流密度呈現脈動特征，這種非線性動力學行為給電極壽命預測帶來挑戰。通過電化學阻抗譜（EIS）可有效表征這些動力學過程。 湖北電極除硬