电化学测量

电化学测量
1、恒电位法
2、稳态极化曲线
3、线性电位扫描
4、交流阻抗法
5、电化学工作站
6、支持电解质
7、暂态电极过程
8、电位阶跃法
9、双脉冲电流法10、控制电流法11、辅助
电极12、电化学稳态13、液接界电位（势）14、三电极体系15、参比电极16、溶液的欧
姆压降
1.恒电位法
利用恒电位仪，控制研究电极相对参比电极的电位按照人们预想的规律变化，不受电
极系统的影响，同时测量相应电流变化的方法。

2、稳态极化曲线
当电极过程的基本过程，如双电层充电、电荷转移、扩散和传质达到稳定状态时，测
量的极化曲线。

3.线性电位扫描
控制电极电位以恒定的速度变化，同时测定通过电极的电流。

4、交流阻抗法
以小振幅正弦波为干扰信号，电极系统的响应近似为线性，测量了电极系统在宽频率
范围内的阻抗谱，研究了电极系统的方法。

也称为电化学阻抗谱。

5.电化学工作站
由计算机控制的电化学测试仪通常称为电化学工作站。

使试验智能化，可存储大量数据，自动化的方式操作数据，将数据以更加方便的方式展示。

6、支持电解质
也称为惰性电解液，是添加到被测电解液中的高浓度电解液。

其目的是消除电迁移，
减少分散层的影响，提高导电性。

7.瞬态电极过程
组成电极过程的各基本步骤如电化学过程、传质过程、双电层过程均处于暂态，即都
可能随时间发生变化。

8、电位阶跃法
在一定电位下，突然向电极施加一个小的电位阶跃后，记录电流随时间的响应曲线，
从而找到电极参数并研究电极过程。

9.双脉冲电流法
对电极施加一个较大电流脉冲i1，持续时间很短，用这个脉冲对双层充电，紧接着施加第二个较小电流脉冲i2，持续时间较长。

同时记录电位随时间的变化。

10、控制电流法
使用恒电位仪，根据预期规律控制研究电极的电流变化，该规律不受电极系统的影响，同时测量相应的电位变化。

11、辅助电极：也叫对电极，它用来通过电流以实现研究电极的极化。

12.电化学稳态：在规定的时间范围内，电化学系统的参数（如电流、电位、浓度分
布等）变化不大，可视为不变。

这种状态变成电化学稳定状态。

13、液接界电位（势）：当两种不同的电解质溶液或相同的电解液但组分浓度不同的
两种溶液相接触时，离子从浓度高的一边向浓度低的一边扩散，阴阳离子由于淌度不同，
即运动速度不同，在界面两边就会有过剩电荷积累，产生电势差。

这种电势差称为…….。

14、三电极体系：测量电极的极化曲线时所使用的由研究电极、辅助电极和参比电极组成
的测量体系。

15.参比电极：测量电极电位的比较标准。

它在测量过程中具有已知且稳定的电极电位。

16.溶液的欧姆压降：在三电极系统中，鲁金毛细管口与研究电极表面之间的溶液具
有一定的电阻，该电阻两端的压降称为溶液的欧姆压降。

1.支持电解质的条件。

（1）在溶液中要有相当大的溶解度，支持电解液浓度至少是活性物质的50至100倍。

（2）电位测量范围大，支持电解质在整个实验电位范围内均保持惰性。

（3）它不与体系中的物质发生反应，在电极表面没有特征性吸附，也就是说，它不
会改变双电层的结构。

2.使用甘汞电极时应注意什么？（10分，每项1分）
(1)若被测溶液不允许含有氯离子，应避免直接插入甘汞电极，应使用盐桥；(2)不宜
用在强酸或强碱性介质中；
（3）不要将甘汞电极与可能腐蚀汞或甘汞的物质以及可能与氯化钾溶液发生反应的
物质接触，以及
不要将电极长时间浸在被测溶液中。

(4)使用前应摘下侧面及底部的橡胶赛；
（5）甘汞电极的液位应高于被测系统，以防止被测溶液扩散到甘汞电极中；（6）
对于要求较高的实验，甘汞电极应在恒温下工作，以避免温度的影响；（7）饱和甘汞电
极中应保留少量KCl晶体；（8） KCl液位应通过内管口浸透，否则应补充至足量；（9）弯管内不得有气泡，以免中断电路；
（10）保持甘汞电极的清洁，不得使灰尘或局外离子进入该电极内部。

（11）每隔一
定时间，应用电导仪检测一次电极内阻，电阻值不能超过规定值。

3.与稳态法相比，瞬态法有许多优点
（1）由于暂态法的极化时间很短，即测量信号单向持续时间很短，大大减小了浓差
极化的
因此，它可以用来研究快速电极过程和确定快速电极反应的动力学参数。

（2）由于暂态法测量的时间短，液相中的离子来不及扩散到电极表面，因而有利于
研究界面结构和吸附现象。

（3）瞬态法特别适用于表面状态变化较大的系统，如电沉积、金属腐蚀等。

由于反
应产物在电极表面的累积或持续破坏，用稳态方法很难获得可重复的结果。

4.电化学测量
中通常要求参比电极的性能是什么？
(1)理想的参比电极要有较好的恢复特性。

要求参比电极具有较大的交换电流密度
（>10a/cm）。

当电流小于10a/cm时，电极不极化；（2）它具有良好的恢复特性。

（3）稳定性好；（4）重现性好；
(5)制作、使用和维护简单方便。

5、作为盐桥中的电解质应该满足的条件。

（1）电解质在水溶液中只电离一个正离子和一个负离子。

（2）正离子和负离子在水溶液中的迁移速度相等。

（3）电解质在水中要有大的溶解度，以便制成高浓度。

（4）不与被测体系的物质发生化学反应，以免改变被测体系。

6、设计电解池时应注意哪些问题？
（1）电解槽的容量应适当。

体积太大，导致不必要的溶液浪费，测量时间长时体积太小
时，溶液浓度就会发生明显变化，影响测量结果；
（2）研究电极表面的电位分布应均匀。

将辅助电极与研究电极相对放置，研究电极与辅助电极连接
极相对分开，避免产物影响实验结果；
（3）使电位测量准确。

卢金毛细管应靠近但不接触研究电极表面，这样可以减少EU 电位降。

7.什么是电化学阻抗法？优点是什么？
是一种暂态电化学技术。

以小幅度的正弦波电势（或电流）为扰动信号，使电极系统产生近似线形关系的响应，测量电极系统在很宽频率范围的阻抗谱，以此来研究电极系统的方法。

优点：
（1）当频率足够高时，每个半周期的持续时间非常短
会引起严重的浓差极化及表面状态变化；
-5
2
－7
2
（2）电极上的交替阴极过程和阳极过程不会导致极化的累积发展；
(3)可以在很宽频率范围内测量得到阻抗谱，因而eis能比其它常规电化学方法得到更多的
电极过程动力学信息和电极界面结构信息。

8.如何提高电位测量和控制的精度？
(1)参比电极的电位必须稳定，除参比电极性能外，还不允许参比电极中有电流通过，使参
特定电极的电位始终稳定；
(2)必须消除液接电位的影响，参比电极内的溶液与被测研究体系中的溶液之间存在
液体接
边界单元可以通过盐桥减少；
(3)必须减少或消除溶液的欧姆电位降。

盐桥端口至研究电极表面之间的溶液，这部
分溶液
有电阻和电流流过，所以溶液有欧姆电位降。

还原方法是使用卢金毛细管。