铝在KOH溶液中的阳极行为20060622-11407-900
氢氧化钾对铝材的作用原理
氢氧化钾对铝材的作用原理
氢氧化钾对铝材的作用原理主要有以下几个方面。
首先，氢氧化钾与铝发生反应时会生成氢气。
氢氧化钾中的氢氧根离子（OH-）会与铝金属表面的氧化铝生成水，并同时与金属表面的水反应生成氢气。
这个反应是一个有利的反应，因为氢气的生成会促进反应速率，同时对铝材的表面起到清洗和净化的作用。
其次，氢氧化钾在水溶液中会形成氢氧根离子（OH-），这些氢氧根离子能够与铝金属表面的氧化铝发生反应，形成可溶性的铝氢氧化物（Al(OH)4-）。
这种可溶性的铝氢氧化物可以被溶解在氢氧化钾水溶液中，从而在一定程度上溶解铝材。
另外，氢氧化钾还可以与铝形成铝酸盐。
在氢氧化钾的存在下，当铝金属表面的氧化层被去除后，铝金属会继续与氢氧根离子反应形成铝氢氧化物，进而与氢氧化钾形成可溶性的铝酸盐。
此外，氢氧化钾还具有腐蚀性。
氢氧化钾是一种强碱性物质，可以与铝的表面氧化层反应，从而引起腐蚀。
当氢氧化钾浓度较高时，可能会造成铝材表面的腐蚀和剥落，对铝材的损坏。
因此，在使用氢氧化钾对铝材进行处理时，需控制好浓度和处理时长，以避免对铝材造成不可逆的损害。
综上所述，氢氧化钾对铝材的作用原理是利用其与氧化铝反应生成可溶性的铝化
合物以及产生氢气的特性，从而在一定程度上溶解铝材，清洗铝金属表面的氧化层，并形成可溶性的铝酸盐。
但需要注意的是，由于氢氧化钾的腐蚀性，处理铝材时需慎重控制处理条件，以避免对铝材造成不可逆的损害。
铝表面阳极氧化处理方法
铝表面阳极氧化处理方法一、表面预处理无论采用何种方法加工的铝材及制品，表面上都会不同程度地存在着污垢和缺陷，如灰尘、金属氧化物（天然的或高温下形成的氧化铝薄膜）、残留油污、沥青标志、人工搬运手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔剂以及腐蚀盐类、金属毛刺、轻微的划擦伤等。
因此在氧化处理之前，用化学和物理的方法对制品表面进行必要的清洗，使其裸露纯净的金属基体，以利氧化着色顺利进行，从而获得与基体结合牢固、色泽和厚度都满足要求且具有最佳耐蚀、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
（一）脱脂铝及铝合金表面脱脂有有机溶剂脱脂、表面活性剂脱脂、碱性溶液脱脂、酸性溶液脱脂、电解脱脂、乳化脱脂。
几种脱脂方法及主要工艺列于表-1。
在这些方法中，以碱性溶液特别是热氢氧化钠溶液的脱脂最为有效。
表-1 脱脂及主要工艺脱脂方法溶液组成用量g/L 温度/度时间min 后处理备注有机溶剂汽油、四氯化碳、三氯乙烯等适量常温或蒸汽适当无浸蚀表面活性剂肥皂、合成洗涤剂适量常温-80 适当. 水清洗无浸蚀碱性溶液NaOH 50-200 40-80 0.5-3 水洗后用100-500g/L硝酸溶液中和及除挂灰脱脂兼腐蚀除去自然氧化，硝酸可用稀硫酸+铬酸代替十二水磷酸钠NaOH硅酸钠40-608-1225-30 60-70 3-5 水清洗NaOH可用40-50g/L 碳酸钠代替，总碱度按NaOH计算为1.6%-2.5%多聚磷酸钠碳酸钠磷酸钠一水硼酸钠葡萄糖酸液体润湿剂15.64.84.84.80.3ml0.1ml 60 12-15 水清洗使用前搅拌4个小时十二水磷酸钠硅酸钠液体肥皂50-7025-353-5 75-85 3-5 水清洗碳酸钠磷酸钠25-4025-40 75-85 适当水清洗磷酸钠碳酸钠NaOH 20106 45-65 3-5 水清洗强碱阻化除油剂40-60 70 5 水清洗除油不净可延长处理时间酸性溶液硫酸50-300 60-80 1-3 水清洗硝酸162-354 常温3-5 水清洗松化处理磷酸硫酸表面活性剂3075 50-60 5-6 水清洗磷酸（85%）丁醇异丙醇水100%40%30%20% 常温5-10 水清洗溶液组成以体积记电解溶液阳极氧化用电解质常温适当交流电或阴极电流电解NaOH 100-200 常温0.5-3 水清洗后中和铝制品为阴极，电流密度为4-8A/dm2乳化溶液石蜡三乙醇胺油酸松油水8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常温适当水清洗溶液组成以体积记有机溶剂是利用油脂易溶于有机溶剂的特点进行脱脂，常用的溶剂有汽油、煤油、乙醇、乙酸异戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。
纯铝在强碱溶液中阳极溶解的电化学阻抗谱解析
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含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的阳极行为
物理化学学报ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA1999年第4期No.41999含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的阳极行为李振亚 秦学 余远彬 陈艳英 易玲 杨林关键词:铝阳极，活化，欠电位沉积学科代码：B030803，B030608The Electrochemical Behavior of Al Alloys Containing Tin and Gallium in AlkalineElectrolytesLi Zhenya,Qin Xue,Yu Yuanbin,Chen Yanying,Yi ling,Yang lin(Tianjin University,Tianjin 300072 )Abstract The major reason of Al anode activation is that Ga can plate out on the aluminum surface and form activated points.The Al－Sn,Al－Ga binary alloys can′ t be activated in alkaline medium.During the dissolution of the Al－Sn－Ga ternary anode,Sn and Ga dissolove solution aions as ions.After Sn ions deposit on the surface of Al anode,Ga ions will underpotentially deposit on Sn.The higher activation of the polycomponent alloy anode is caused by much more new activated points being continually formed.The activation mechanism for the polycomponent Al-alloy anode in alkaline medium is abided by the "dissolution-deposition".Keywords Al anode，Activation，Underpotential deposition 铝的电极电位负,为-1.66V(vs.SHE),电化当量高(2.98Ah/g)是一种理想的阳极材料.但是由于铝在空气和水中表面形成一层致密的氧化膜,使其在中性溶液中处于钝化状态.而在酸性或碱性溶液中铝表面氧化膜就会被溶解破坏,与水直接反应,腐蚀中途难以中止.这一直是影响铝作为阳极材料应用和深入研究的障碍,特别是对铝阳极活化溶解机理的研究进展缓慢.虽然目前人们在铝中添加Ga、In、Tl、Zn、Sn、Mg、Hg等元素,研制出各种铝合金阳极,提高了铝阳极活化性能,但是这些研究本质上仍属于经验性的.到1983年Despic等人提出了“场逆”或“场促进模型”的观点[1],把铝阳极活化溶解归结为阳离子的特殊吸附,这一观点并未促进铝阳极活化机理的研究.1984年Reboul等提出了在中性溶液中铝阳极活化的“溶解—再沉积”机理[2],受到人们重视.而在碱性溶液中对铝阳极的研究还很粗浅[3、4、5],且仅涉及二元铝合金.本文研究了Al－Ga、Al－Sn和Al－Sn－Ga合金在6mol L－1KOH溶液中的阳极行为,取得了一些有趣的结果.1 实验1.1 铝合金试样的熔炼与制备 将铝锭(纯度99.7％)放入井式电炉内的石墨坩锅中,升温到850－950℃,按重量百分比加入金属Sn、Ga等,搅匀,在石墨模具中,浇铸成φ25×600mm的合金棒,再加工成10×60mm的试样,将其两端表面裸露,其余用环氧树酯涂封,其一端面分别用400＃、600＃、800＃、1000＃金相砂纸打磨光亮,用蒸馏水洗,再用丙酮除油,再用蒸馏水冲洗晾干,待测.实验所用KOH、GaCl3、SnCl2均为分析纯.蒸馏水为二次蒸馏水.1.2 测试与设备 采用天津市电子仪器厂生产的TD3690型恒电位仪、IBM486微机和天津大学化工学院研制的电化学接口组成测试体系.以同溶液Hg/HgO电极为参比电极,镍板为辅助电极.测量各种铝阳极稳态极化曲线、线性扫描伏安曲线.2 结果与讨论 图1为各种铝阳极在6mol L－1KOH溶液中的阳极极化曲线,虽然Al－Sn和Al－Ga二元合金（曲线2、3）的稳定电位比纯铝（曲线1）负移,极化也比纯铝小,但是仍然不能在较负电位下大电流阳极溶解,基本上仍处于钝化状态.曲线4是Al－Sn－Ga三元合金的阳极极化曲线,在比－1.3V负的电位下可以很大的电流密度（450mA cm－2以上）阳极溶解,且极化小,表明该电极具有很高的电化学活化性能.但是当极化到比－1.3V稍正的电位时,电流密度急剧降至与Al－Sn、Al－Ga合金溶解电流密度相近值,失去了活化性能而钝化.图1 铝阳极在6mol L－1KOH溶液的极化曲线Fig.1 Polarization curves for Al anodes in 6mol· L －1KOH1)Al 2)Al－Sn alloy 3)Al－Ga alloy 4)Al－Sn－Ga alloy Tuck等人[3]的研究表明Al－Ga合金在碱性溶液中不能活化,除非将其在比镓离子还原电位－1.64V更负的电位预先极化.图2是纯铝及Al－Ga合金电极的线性扫描伏安曲线.曲线1是Al－Ga合金在6mol L－1KOH溶液在－2.0V极化5min的线性扫描伏安曲线,曲线上出现了明显的活化氧化峰,表明Al－Ga合金阳极已活化.根据Tuck等的研究[3],在比镓离子还原电位－1.64V更负的－2.0V下极化,溶液中的镓离子还原沉积于铝电极表面氧化膜上形成新的活化点,使Al－Ga合金活化.而曲线5表明未在－2.0V极化的Al－Ga合金因其表面没有Ga的沉积,而不能活化.从纯铝在含2×10－3mol L－1GaCl3的6mol L－1KOH溶液中在－2.0V电位下极化5min后的电子探针图谱中发现纯铝表面有金属镓沉积,证明溶液中微量镓离子在此电位下能还原沉积于铝表面.图2 Al及Al－Ga合金线性扫描伏安曲线Fig. 2 Single-sweep polarization plots for Al and Al－Ga alloy 1)Al－Ga alloy 6mol· L－1 KOH After polarized at －2.0V for 5 min 2)Al－Ga alloy 6mol· L－1 KOH＋2× 10－3mol· L－1SnCl2 After polarized at－1.58V for 5 min 3)Al 6mol· L－1 KOH＋2× 10－3mol· L－1 GaCl3＋2× 10－3mol · L－1SnCl2 After polarized at－1.58V for 10 min 4)Al－Ga alloy 6mol· L－1KOH After prepolarized at －1.58V for 5 min 5)Al－Ga alloy 6mol· L－1KOH 6)Al 6mol· L－1KOH＋2× 10－3mol· L－1GaCl3 After prepolarized ｓat －1.58V for 5 min 图2中曲线2表示Al－Ga合金在含2×10－3mol L－1SnCl2的6mol L－1KOH溶液中在－1.58V电位下极化后也被活化,而溶液中未加入SnCl2的曲线4表示Al－Ga合金没有活化.说明溶液含有锡离子可使镓离子在比其还原电位正的电位下还原沉积于铝电极表面,形成活化点,使Al－Ga合金活化.据此推论：纯铝在含有GaCl3和SnCl2的溶液中在－1.58V电位下极化后也应活化.图2中曲线3上也出现活化氧化峰,纯铝的确被活化,同时曲线6表示溶液中不含锡离子,则纯铝没有活化,证明上述推论是正确的.综合分析曲线2、3,由于锡在碱性介质中的平衡电位为－0.79V（VS.SHE),比铝的电位正,更比－1.58V正得多,所以锡离子很容易地还原沉积于铝阳极表面.纯铝在含2×10－3mol L－1SnCl2的6mol L－1KOH 溶液中极化到－1.0V的电子探针图谱中发现铝表面有锡的沉积,证明铝阳极溶解过程中Sn向铝表面沉积是很容易的.而图1中曲线2表示Al－Sn合金阳极基本处于钝化状态.因此铝电极表面只有Sn沉积,而没有Ga沉积,不能生成活化点,铝阳极不能活化.纯锡在含2×10－3mol L－1GaCl3的6mol L－1KOH溶液中在－1.58V电位下极化10min后的电子探针图谱发现,纯锡表面上有金属Ga的沉积,证明镓离子可以在比其还原电位－1.64V更正的电位下还原沉积于锡表面,这可能是镓离子在金属锡表面发生了“欠电位沉积”[6],说明图2中的曲线2、3表示的Al－Ga合金和纯铝电极的活化是因Sn沉积于铝电极表面,镓离子在沉积于铝电极表面的锡上欠电位沉积,形成活化点,而铝电极活化.因此Al－Sn－Ga合金的活化－钝化可以解释为：Al－Sn－Ga合金阳极溶解时,合金中的Ga、Sn随铝一起溶解生成离子进入溶液,首先Sn在铝表面回沉积,随后镓离子在沉积锡的铝电极表面欠电位沉积,从而Al－Sn－Ga合金阳极活化,在其表面连续有Ga的沉积,新的活化点不断生成,使Al－Sn－Ga具有很高的活化性能.但当阳极极化到某一临界电位时，镓离子欠电位沉积速度减慢直至停止,此时铝电极上的金属Ga氧化消耗,活化点迅速减少消失,电极发生钝化.从而在图1中Al－Sn－Ga合金阳极极化到比－1.3V的电位稍正时,阳极电流急剧下降迅速钝化. 总之,在碱性介质中,含镓的铝合金阳极活化,必须是阳极溶解下的镓不断反沉积回其表面,形成新的活化点,否则就不能活化,由此可得出结论：铝阳极在碱性介质中的活化机理,同在中性介质中一样,均遵循“溶解－再沉积”机理,且已活化的铝阳极极化到某一电位时,镓离子不能在铝阳极表面回沉积而钝化,这一点又与中性介质中有所不同.3 结论 通过对含Ga、Sn的铝合金电极在碱性介质中的极化特性的研究,得出如下结论： (1)金属镓沉积于铝阳极表面形成活化点是铝阳极活化的根本原因,但在碱性介质中镓离子的还原电位比铝的稳定电位负,不能直接向铝电极表面沉积,而锡离子容易还原沉积于铝电极表面,但对铝电极没有明显去极化作用,因此简单的Al－Ga和Al－Sn二元合金不能活化. (2)由于镓离子在金属锡上的欠电位沉积而使镓离子能在沉积有Sn的铝电极表面上沉积形成活化点,使铝电极活化.Al－Sn－Ga多元合金阳极溶解时,Sn和Ga也溶入溶液,锡离子在铝电极表面沉积,随后镓离子在沉积锡上欠电位沉积,从而电极表面不断地形成新的活化点,使Al－Sn－Ga多元合金具有高的活化特性. (3)碱性介质中多元合金阳极活化溶解也遵循溶解－再沉积机理,活化元素镓不能向铝电极表面再沉积而被氧化,是铝电极钝化的直接原因.作者单位：天津大学化工学院 天津300072参考文献 [1] Despic A R ,Electrochemical power conversion,Proc.of the 29th IUPAC Congress Cologne,Federal Republic of Germany,1983,June,5 [2] Reblul M C,Gimenez PH.,Rameau,J J.Corrosion,1984,40:366 [3] Tuck C D S,Hunter J A, Scamans G M.J.Electrochem.Soc.,1987 134(12):2970 [4] Shelk MIDEEN A,Ganesan M,Anbukul M,et al.,J.Power Soures,1987,27:235 [5] Wilhelmsen W,Arnesen T,Hasvold,et al.,Electrochim.Acta.1991,36(1):79 [6] Zha Quanxing(查全性),Introduction of dynamic for electropplar process(电极过程动力学导论),Beijing(北京)：Science Publishing House(科学出版社),1987,439pReceived 1998-05-09,revised 1998-10-09. Correspondent:Li Zhenya.1998-05-09收到初稿.1998-10-09收到修改稿.联系人：李振亚.含镓、锡的铝合金在碱性溶液中的阳极行为作者：李振亚， 秦学， 余远彬， 陈艳英， 易玲， 杨林， Li Zhenya， Qin Xue， Yu Yuanbin， Chen Yanying ， Yi ling， Yang lin作者单位：天津大学化工学院,天津300072刊名：物理化学学报英文刊名：ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA年，卷(期)：1999，""(4)被引用次数：13次1.Despic A R Electrochemical power conversion 19832.Reblul M C.Gimenez PH.Rameau,J查看详情 19843.Tuck C D S.Hunter J A.Scamans G M查看详情 1987(12)4.Shelk MIDEEN A.Ganesan M.Anbukul M查看详情 19875.Wilhelmsen W.Arnesen T.Hasvold查看详情 1991(01)6.查全性电极过程动力学导论 19871.会议论文周歌.南开大学新能源材料化学研究所(天津).秦学.南开大学新能源材料化学研究所(天津)氯离子对铝阳极活化性能的影响2000本文分析了氯离子对铝阳极活化性能的影响.通过实验,可以得出氯离子对Al阳极的活化作用如下:由于在铝的钝化膜上存在着不同的缺陷,这些缺陷使Cl<'->在其上的吸附成为可能,在这些缺陷内(闭塞区)由于铝离子的水解而使PH值变小,当缺陷内(闭塞区)内PH值和氯离子在铝阳极上吸附达到一个临界值时,此外钝化膜被完全破坏,大量的点蚀被引发,使铝阳极发生局部溶解,继而引发铝阳极的活化.另一方面,对于铝合金阳极合金元素的加入使Cl<'->更容易在其上吸附,从而又促进了点蚀的发生,使铝合金阳极愈加活化.2.会议论文周歌.秦学氯离子对铝阳极活化性能的影响2000铝的电极电位负,电化当量高(2.98Ah/g)是一种理想的阳极材料.本文研究了AI-Sn-Ga合金在NaCl溶液中的阳极行为,取得了一些有趣的结果.3.会议论文冉伟.齐公台.邱于兵含Sn偏析相在铝阳极溶解初期的电化学行为2007根据Al-5％Zn-0.025％In-0.15％Sn合金中晶内富含In、Sn的颗粒状偏析相的元素组成熔炼出模拟偏析相合金，电化学性能测试结果表明：该偏析相自腐蚀电位较负，呈现为阳极性；在铝阳极溶解初期，该偏析相作为表面氧化膜的缺陷部位引发铝阳极产生点蚀，然后通过合金元素的溶解一再沉积过程，造成蚀点扩展和铝阳极的活化。
铝阳极在KOH甲醇-乙醇体系中的电化学性能
腐蚀速 率 降低 到 可接 受 的 范 围 。用 有 机 溶 液 代 替水
曲线 （ 描速 度 ５ｍ ／ ） 以及开 路 电位一 时 间曲线 。 扫 Ｙ ｓ，
用 Ｃ Ｉ６ ａ 美 国 ） 铝 的 交 流 阻 抗 图 谱 （ 值 １ Ｈ６０ （ 测 幅 ０ ｍ 。用失 重 法测 铝的腐 蚀速 率 ， Ｙ） 同时 以锌在 ４ｍｏ ｌ ／
Ｏ ｏ ｌｃ ｏｈ ｍ ｃｌ ｅ ａｉ ｓ ｆ ｌｍ ｎ ｍ ａｏ ｅ ９ ．９ ％ ）ｎａ ａ ｎ ａｂ ｏ ｅ ａ ｏ ｏｇｎｃｓｌｔ ｎｗ ｒ ｕ — ｎｅ ｔ ｃ ｅ ｉ ｈｖｏ ｕ ｉｕ ｎ ｄ （ ９ ９ ９ ｉ ｌ ｌ ｅｃｒｉ ｌ ｔ ｎ ｌ ｒａ ｉ ｏ ｉ ｅｅｓ ｄ ｅｒ ａｂ ｒｏａ ｋｉ ｎ —ｈ ｕｏ ｔ
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xiangyuxia有机体系中铝阳极电化学行为的初步研究期刊论文四川理工学院学报自然科学版2007202zuxiaohaoshixiongchenchangguo碱性胶体电解质中添加剂对铝性能的影响期刊论文电池2006363zuxiaochenjianhaoshixionghanxuanping添加剂对铝阳极电化学性能的影响期刊论文电源技术2007316zuxiaogongminchenjianhaoshixionglinxiuzhou铝酸盐及添加剂对铝阳极电化学性能的影响期刊论文材料保护2005389zuxiaoluohonghaoshixiongzhouyan添加剂硫脲对铝阳极电化学行为的影响期刊论文轻合金加工技术2009378zuxiaochenchangguoluozhonglilirong铝在碱性胶体电解质中的阳极行为期刊论文电池2005351余祖孝
铝与碱的反应
铝与碱的反应实验演示在两个试管里各放入大小相近的铝条，然后分别注入2~3mL 的NaOH溶液和KOH溶液，稍加热，观察现象。
实验现象铝条中注入NaOH或KOH溶液加热一段时间后，都有气体放出。
实验结论在两个试管里各放入大小相近的铝条，然后分别注入2~3mL 的NaOH溶液和KOH溶液，稍加热，观察现象。
铝条表面氧化膜与铝都与强碱反应，铝与强碱反应有氢气放出。
反应方程式如下：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑铝与氢氧化钾反应同上。
实验考点1、铝元素的金属性与非金属性；2、两性氧化物和氢氧化物的性质。
经典考题1、把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是：A、盐酸B、氨水C、烧碱溶液D、纯碱溶液试题难度：易2、称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的氢气的体积相等（同温同压）。
则两份铝粉的质量比为：A、1：2B、1：3C、3：2D、1：1试题难度：中3、如图所示，向MgCl2和AlCl3混合溶液中加入a或b时，沉淀的物质的量与加入a或b的体积的关系图为：以下结论不正确的是：A、混合液中c（AlCl3）：c（MgCl2）＝1：1B、c（AlCl3）：c（MgCl2）＝3：1C、t之前加NaOH溶液，t之后加盐酸D、盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度相同试题难度：难1 答案：C2 答案：D解析：铝与酸反应和与碱反应的本质相同，都是还原+1价的H，反应掉等量的铝，就会生成等量的氢气。
3 答案：B解析：本题涉及氢氧化铝的两性。
反应顺序为金属离子先与碱作用，生成混合沉淀，继续加碱，氢氧化铝溶解；氢氧化铝恰好溶解后，改加酸，先是偏铝酸钠生成氢氧化铝沉淀，然后混合沉淀继续溶解。
铝基本知识介绍1、自然属性铝是一种轻金属，其化合物在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为8%（重量），仅次于氧和硅，排第三位。
在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。
铝电解生产中阳极效应原因分析、危害性以及解决措施
铝电解生产中阳极效应原因分析、危害性以及解决措施阳极效应是熔盐电解特有的现象，而以电解铝生产表现优为明显。
生产中当阳极效应发生时，电解槽电压急剧升高，达到20～50V，有时甚至更高。
它的发生对整个电解系列产生很大影响，使电流效率降低，影响电解各个技术指标，且使铝的产量和质量降低，破坏了整个电解系列的平稳供电。
在处理的方法上，不外乎有两种：用效应棒（木棒）熄灭，或降低阳极，增加氧化铝的下料量。
达到熄灭阳极效应的目的。
到目前还未发现有更好的处理方法。
当今社会，特别是西方国家，对铝电解生产中阳极效应的控制极为严格。
目前已从若干年的氟化物转向温室气体PFCs=CF4＋C2F6在阳极效应的发生量（USEPA）。
[4]著名国际铝专家Haupin提出的"瞄准零效应"的管理思路，值得我们思考，Haupin认为，根据铝工业发展的现状，"零效应"管理最为理想。
为此笔者认为：在环保日益重要的今天，铝电解生产中特别是在大型预焙槽生产中应严格控制阳极效应，只要电解槽槽况正常，就不必来效应。
"零效应"管理是铝电解生产今后发展的方向。
1.阳极效应发生的机理到目前关于阳极效应发生的机理众说纷纭，但是较好地解释阳极效应的发生机理的是"阳极过程改变学说"这种观点认为[1]：阳极效应的发生是由于随着电解过程的进行，电解质中含氧离子逐渐减少，当达到一定程度后，则有氟析出且与阳极炭作用生成炭的氟化物，炭的氟化物在分解时又析出细微的炭粒，这些炭粒附在阳极表面上，阻止了电解质与阳极的接触，使电解质不能很好地湿润阳极，就像水不能湿润涂油的表面一样，使电解质-阳极间形成一层导电不良的气膜，阳极过电压增大，引起阳极效应。
当加入新的氧化铝后，在阳极上又析出氧，氧与炭粉反应，逐渐使阳极表面清静，电阻减小，电解过程又趋于正常。
阳极效应的机理是[4]：Zc=RT/Fin{ic/ic－I}式中Nc-产生阳极效应的浓度过电压；R-气体常数；T-温度，0K；F-法拉第常数；Ic--临界电流密度；i--任一阳极上的最大电流密度；Nc--0.00004308Tin{ ic/ic－I } 临界电流密度是溶解氧化铝浓度的函数；然而也受电解质流动，电解质温度，阳极尺寸（包括消耗后阳极的界面变化）和槽膛体积的影响。
铝和氢氧化钾的化学方程式
铝和氢氧化钾的化学方程式
铝和氢氧化钾的化学方程式为：
2Al + 6KOH → 2K3AlO3 + 3H2↑
解释：
铝和氢氧化钾反应生成三氢氧化钾和氢气。
在这个方程式中，铝是一种金属元素，氢氧化钾是一种碱性物质。
在这个反应中，铝原子与氢氧化钾分子发生反应，生成了三氢氧化钾和氢气。
铝原子失去了3个电子，氢氧化钾分子失去了3个氧化钾离子（OH-），并生成了三氢氧化钾和氢气。
具体而言，铝原子（Al）中的3个电子被氢氧化钾中的3个氧化钾离子（OH-）捐赠，形成了三氢氧化钾（K3AlO3）的离子化合物。
同时，被氧化的铝中的3个电子与水分子中的氢原子结合，生成了氢气（H2）。
这个反应是一个氧化还原反应，铝原子被氧化为铝离子（Al3+），氢氧化钾中的氧化钾离子被还原为水分子。
同时，氢氧化钾中的氢原子也被还原为氢气。
这个反应是一种放热反应，即反应过程中会释放出热能。
因此，在实验室中进行这个反应时，会观察到反应容器变热的现象。
这个反应在工业上有一些应用。
三氢氧化钾是一种重要的化学品，
可用于制备其他钾化合物。
而氢气则可以用作燃料或在化学反应中作为还原剂。
此外，铝和氢氧化钾的反应也是常见的化学实验中的一个实例。
铝和氢氧化钾的化学方程式描述了它们之间的反应过程，产生了三氢氧化钾和氢气。
这个反应是一种氧化还原反应，同时也是一个放热反应，具有一定的工业应用价值。
铝及铝合金阳极氧化基本原理介绍PPT
1
铝合金阳极氧化的定义
❖ 铝阳极氧化的定义按照国家标准是：
一种电解氧化过程，在该过程中铝或铝合金的表面通常转化为 一层氧化膜，这层膜具有防護性、装饰性以及一些其他的功能特 性!顧名思義，鋁在電解槽液中應該作為陽極連接到外電源的正極， 電解槽液的陰極連接到外電源的負極，在外加電壓下通過電流以 維持電化學氧化反應。在陽極氧化過程中同時存在氧化膜形成和 溶解的兩個對立的反應，最終的表面狀態視上棕兩個反應速度的 相對大小決定。
5.梨面的定義
表面由腐化藥水咬蝕後形成細砂顆粒面。產品做梨面後會有霧 面的效果，結晶比較細膩(梨面不等於霧面)。
梨面的功能：
1.均勻打砂效果； 2.除去、遮蓋產品表面輕微不良(如無感刮傷、光亮點等) 3.調整作業條件會有半光亮效果等
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產品展示
我司陽極產品展示：
N98機種
M72機種
M73T機種
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6.有機物封孔：有機物封孔技術是指在陽極氧化膜上塗裝有機 聚合物塗層，通常稱之為陽極氧化復合塗層。
封孔引起的陽極氧化膜缺陷：
陽極氧化每個工序都可能產生缺陷，許多缺陷還來自於擠壓、 鑄造、機械加工和環境腐蝕等因素，只是在陽極氧化過程中顯露 出來。1.封孔白灰，2.冷封孔膜微裂紋，3.熱封孔膜龜裂，4.冷 封孔膜發綠，5.熱封孔膜發黃，6.彩虹膜(干涉膜)，7.封孔不合 格(熱封孔)，8.封孔不合格(冷封孔)
封孔处理的方法：
1.熱封孔：熱封孔技術是在接近沸點的純水中，通過氧化鋁 的水合反應，將非晶態氧化鋁轉化成稱為勃姆體的水合氧化 鋁，由於水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%，體 積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封閉。(溫度在95度左右時， 耐腐蝕性較好，溫度低於80度時，耐腐蝕性較差。
阳极效应
理论认为，在氧化铝浓度高时，电解质中
铝—氧—氟离子中氧离子的比例较大，此时阳极
上理应氧离子放电，但在氧化铝浓度很低时（2% 以下），氟离子比例增大，这给氟离子与氧离子 共同放电创造了条件，当这两种离子一起在阳极 上放电时，阳极过程更加迟滞，阳极从活化状态
转向钝化状态，阳极气体开始大量积聚在阳极上，
湿润性变化，另一方面又是由于氟离子放电而 改变了阳极气体组成，或者改变了碳阳极的表 面性质，从而使电解质对阳极的湿润性骤然恶 化，于是发生了阳极效应。
综上所述，发生阳极效应Байду номын сангаас共同特点是，电
解质中氧化铝浓度降低，在工业铝电解槽上，当
在正常状态并在适当低的温度下电解时，阳极效
应趋向于较低的氧化铝浓度（0.5～1.0%）发生； 当电解质温度过低时，效应可在2%左右浓度下发 生，若电解质过热时，不发生阳极效应。
到60%左右，二氧化碳气体下降到20%左右，另
有20%左右的四氟化碳（CF4）气体。四氟化碳 气体的出现，标志着阳极上出现了氟离子放电。
现象
阳极效应现象：
1.
2.
3. 4.
阳极周围发生明亮的小火花，伴劈啪声； 阳极周围的电解质如被气体拨开，阳极与 电解质界面上的气泡不再大量析出； 电解质不再沸腾； 电压急剧上升（4V→30~50，甚至 100V），灯亮；
将电解质与阳极隔开，于是效应发生。
3、静电引力理论
该理论认为发生阳极效应是由于阳极—气体
之间的静电引力所引起。在含氧化合物的电解质
是气泡带正电荷，所以气泡能从阳极上排出，当
电解质里氧化物缺乏时，气泡就带负电荷，于是
被阳极吸引住，引起效应发生。
4、综合理论
这种理论是一、二种理论的综合，即认
云南省保山市第一中学高中化学《铝与氢氧化钠溶液反应》课件 新人教选修4
2．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，
放出氢气最多的是
( B)
A．NaOH 溶液
B．H2SO4 稀溶液
C．蔗糖溶液
D．NaCl 溶液
2．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，
放出氢气最多的是
()
A．NaOH 溶液
B．H2SO4 稀溶液
C．蔗糖溶液
D．NaCl 溶液
重做
2．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，
A生l成+的氢N氧a化OH铝+又H能2O与=强?碱反应生成偏铝酸钠和水
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 总反应：2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+2H2O+3H2
2 Al+ 2 NaOH+ 2 H2O = 3 H2 + 2 NaAlO2
还原剂：四种过量物质充分反应，
放出氢气最多的是 A．NaOH 溶液
() B． H2SO4 稀溶液
C．蔗糖溶液
D．NaCl 溶液
2．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，
放出氢气最多的是 （ ）
A．NaOH 溶液
B．H2SO4 稀溶液
C．蔗糖溶液
D．NaCl 溶液
重做
放出氢气最多的是
()
A．NaOH 溶液 C．蔗糖溶液
B．H2SO4 稀溶液 D．NaCl 溶液
重做
3．下列反应的离子方程式书写正确的是 (
)
A．钠和冷水反应
Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．金属铝溶于氢氧化钠溶液
Al＋2OH－===AlO－2 ＋H2↑
铝和氢氧化钾反应
铝和氢氧化钾反应
铝和氢氧化钾反应
1. 反应物：铝，氢氧化钾。
2. 反应原理：铝是一种金属，在氢氧化钾的氧化作用下，铝原子被氧化，产生氢氧化铝和氢氢氧化钾，也就是说，这一反应是由一种金属元素被其他元素所氧化而形成的反应。
3. 反应表达式：2Al + 2KOH → 2KAl(OH)2 + H2
4. 反应性：铝易溶于碱性溶液，具有较强的氢氧化性，氢氧化钾在过量条件下可以彻底氧化铝。
5. 反应热：铝与KOH反应的热量较高达到-460kJ/mol，表明这是一个负的自由能反应，反应过程中发生丰富的热量。
6. 反应条件：反应需要有足量的氢氧化钾，反应时选用低温，温度不能过高，否则会加速氢氧化钾的消耗，影响反应的效果。
7. 反应速率：反应的速度取决于反应温度、反应物的浓度、酸碱度以及催化剂的选择，用催化剂可以显著提高反应速率。
8. 反应产物：在铝与氢氧化钠反应产生的产物是氢氧化铝和氢氟钠，温度越高，产物越多。
9. 应用：这种反应在冶金和化学工业中都有应用，常用于生产氟化物的制备，也被广泛用于硼和磷的制备。
此外，这种反应也被用来制备氢氧化铝晶体，作为催化剂。
高中化学 第一节 第2课时 铝与氢氧化钠溶液的反同步课时检测1
促敦市安顿阳光实验学校第一节金属的化学性质第2课时铝与氢氧化钠溶液的反水平测试1．在铝和NaOH溶液的反中，作为氧化剂的是( )A．水B．铝C．氢氧化钠 D．氢氧化钠和水解析：铝和NaOH溶液的反过程是2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。
H2O中＋1价的氢变为0价，H2O得电子，是氧化剂。
答案：A2．铝与氢氧化钠溶液反的离子方程式正确的是( )A．2Al＋2Na＋＋2OH－＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑B．Al＋OH－＋H2O===AlO－2＋3H2↑C．2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑D．Al＋2OH－＋H2O===AlO－2＋2H2↑解析：NaAlO2是易溶于水的盐，该改写为离子的形式，Na＋前后消去，故A 项错误；氢原子和氧原子不守恒，故B项错误；氧原子不守恒，电荷不守恒，故D项错误。
答案：C3．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钾溶液反，如果放出体积的气体(同温同压下)。
则两份铝粉的质量之比为____________________ ，反中消耗的HCl 和KOH的物质的量之比为 ________________，相关的离子反式__________________________________________________________、____________________________________。
答案：1∶13∶12Al ＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋ 3H2↑4．(双选题)下列说法正确的是( )A．化学反中，参加反的各物质的质量之和于反后生成的各物质的质量之和B．化学反中，参加反的各物质的量之和于反后生成的各物质的量之和C．各反物与各生成物之间物质的量之比于它们的质量之比D．各反物与各生成物之间物质的量之比于它们的化学计量数之比解析：化学反符合质量守恒律，但是物质的量不守恒，故A项正确，B项错误；各反物与各生成物的物质的量与质量不成比例，故C项错误；各反物与各生成物之间物质的量之比于它们的化学计量数之比，也于分子个数之比，故D项正确。
al与koh反应的离子方程式
al与koh反应的离子方程式
摘要：Al与KOH反应的离子方程式是研究铝与碳酸钾反应的基础。
在这种反应中，铝是活性金属，用KOH作为酸，当它们发生反应时，会产生氢气和氧气，离子方程式也会发生变化。
本文将介绍Al 与KOH反应的离子方程式，并讨论铝与碳酸钾之间的反应机制。
一、Al与KOH反应的离子方程式
假设体系中有一定的Al，它与过量的KOH相互反应，形成离子方程式如下：
Al + 2 KOH Al(OH)2 + H2
这里，Al（硫酸铝）是活性金属，KOH（碳酸钾）是强酸，它们反应形成氢气和硫酸铝溶液（Al(OH)2）。
二、Al与KOH反应机制
Al与KOH反应机理很简单：原子酸中的氢原子与活性金属之间进行电子转移。
因此，在Al与KOH反应的过程中，活性金属Al从原子酸（KOH）中取出氢原子，形成硫酸铝，并释放出氢气。
KOH的离子方程式为：
KOH + H2O K+ + OH- + H2
综上所述，Al与KOH反应的最终产物是硫酸铝（Al(OH)2）和氢气（H2），离子方程式如下：
Al + 2KOH Al(OH)2 + H2
三、结论
本文介绍了Al与KOH反应的离子方程式，并讨论了铝与碳酸钾之间的反应机制。
Al反应KOH时，会发生电子转移，最终产物是硫酸铝（Al(OH)2）和氢气（H2），离子方程式是Al + 2 KOH Al(OH)2 + H2。
本研究显示，Al与KOH反应的离子方程式是反应过程中重要而又基本的因素。
研究Al及其相关反应对于对研究化学反应的机理，以及研究用于合成新材料的新反应方式都是至关重要的。
未来的研究需要继续研究Al与KOH反应的过程。
铝电解中阳极效应的原因分析及控制措施探讨
铝电解中阳极效应的原因分析及控制措施探讨郑冬【摘要】本文首先介绍了铝电解过程中阳极效应的危害及发生阳极效应的相关机理.然后对于发生效应的类型进行归类分析对比,通过对阳极效应类型的分析总结,从根本上来降低阳极效应发生的机会,实现零效应生产,最大限度做到节能减排.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P25-26)【关键词】铝电解;阳极效应;电流密度;换极;出铝;增量期;减量期【作者】郑冬【作者单位】中国铝业连城分公司,甘肃兰州 730335【正文语种】中文【中图分类】TF8211 阳极效应的危害（1）在工业电解槽上，阳极效应发生时电压上升（一般为30～50V），在高电压和高电流密度下，电解质和阳极都处于过热状态。
大大增加了能源的浪费，W=UIT=30＊500＊0.05=750kwh/次。
（按照目前普遍500KA电解槽每个效应持续3分钟且平均电压为30v计算）（0.3355＊500＊24＊0.92=3704kg，吨铝单耗增加202 kwh电，成本增加81元）同时，破坏了正常电解槽的能量平衡和稳定的炉膛。
（2）阳极效应对相关指标的影响表1 内容效应个数电压（V）吨铝直流电单（kwh/t-Al）一车间合计 7653 3.977 13316二车间合计 3491 3.929 13270以上数据为某系列5月份效应总数及工作电压、吨铝直流电单耗的对应关系。
2 阳极效应相关理论基础2.1 阳极效应机理在电解冰晶石-氧化铝熔体的条件下，采用炭阳极时，只有当电解质中氧化铝的浓度降低到某个限度（例如Al2O3 0.5%）时，才会产生阳极效应，此时阳极的电流密度超过该条件下的临界电流密度。
为什么阳极电流密度会增大，主要是阳极的导电面积减小了，导电面积减小的原因归结于电极和电解质的界面性质发生了变化。
当氧化铝浓度降低时，电解质同炭阳极之间的湿润性变差，析出的气体容易进入阳极和电解质的界面上，随着阳极气泡的逐渐增多，由小气泡聚合成较大气泡，形成连续的气体膜，由于气体的绝缘性，阻碍了电流的通过。
铝电解中阳极效应的原因及控制措施分析
铝电解中阳极效应的原因及控制措施分析张磊【摘要】在铝电解过程中,阳极发生的化学反应造成的负面影响较大,所以经常将其作为生产环节的重点控制对象.基于此,相关人员需要找到根源,制定综合性较强的解决方案,以使阳极效应发生几率降低.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)023【总页数】2页(P13,15)【关键词】铝电解;阳极效应;原因;控制措施【作者】张磊【作者单位】沈阳科技学院,辽宁沈阳 110167【正文语种】中文【中图分类】TF821阳极效应会对铝电解整个过程造成巨大损失，在生产控制中，相关人员的工作重点应放在阳极效应规避中，这可以在根源处斩断效应带来的一系列负面影响。
在系统设计应用中，相关人员应找到影响效应熄灭成功率的因素，如此才能使系统的自动化控制力度加大，阳极效应才能消失在萌芽阶段。
本文主要针对铝电解中阳极效应的原因及控制措施进行分析。
1 阳极效应造成的危害主要包括以下六方面，其一在阳极效应作用下，电解槽的电压和电流都不再正常，电压的变化，会使电流运行效率降低，这不利于电能的有效利用，高电压和过电流会使环境温度升高，长期以往，电能浪费量必然增加[1]。
其二该效应不仅会浪费电能，其对电压和电流的影响，会使整个供电系统运行效率降低，安全系数降低，当铝厂供电需求和供电质量得不到满足时，铝厂的生产效率自然会下降，如果不控制该效应，其造成的危害会越来越大，并形成恶性循环。
其三阳极效应的发生也会影响铝电解速度，在效应作用影响最大时，电解过程会停止，铝便无法生产。
其四当生产效率降低时，原材料用量会增大，产出量会减少，且该效应还会造成氟化盐的挥发，这意味着铝厂需要投入更多的原材料，才会生产出等量的铝产品。
其五阳极效应还会对周围环境造成负面影响，劳动条件的恶化必然会对工作人员身心带来影响。
其六效应作用下的最终产品质量会下降，甚至不达标。
其七会使电解槽的能量无法再保持平衡，炉膛也会发生质损。
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铝在KOH溶液中的阳极行为姓名：贺荣健班级：2003级4班学号：40307171 成绩：姓名：熊利蓉班级：2003级4班学号：40307170 成绩：姓名：高亨文班级：2003级4班学号：40307139 成绩：一、目的和意义|C电池中以来，到20世纪60年代国外开始研究或开自从1857年铝首次作负极应用在Al|HN03发铝一空气电池 1960年，美国Zaromb等证实了铝一空气电池在技术上的可行性(在浓KOH溶液中)，作为电动车新型电源，美国能源部发起和资助电技术公司，研究目标是把碱性或盐性铝一空气电池用在电动车上。
加拿大对车辆用动力电池也十分重视，于70年代开始研制铝一空气电池，政府拨款给Alcan公司，由它来推行研制电动汽车和船用等特殊用途，主要研制单位是中央电化学电源实验室和塞尔毕尔技术科学研究院。
前南撕拉夫贝尔格来德大学Despic等首先研究了以盐水或海水为电解质的铝一空气电池(在80年代后期，Despic教授研制的铝一空气电池汽车，补充一次铝电极，可行使1600km) o挪威主要是国防研究所在开发铝一空气电池;在印度主要是中央电化学研究所;在英国主要是阿尔肯有限公司在开发动力电池;还有日本东芝和松下。
目前，铝一空气燃料电池也是作为手机及膝上电脑的便携式电源。
加拿大Trimol Group铝公司在这方面上取得了很大的研究成果:将推出新一代铝一空气燃料电池，手机电池能量将是同尺寸铿离子电池的13倍，膝上电脑用铝空气燃料电池预计可以使用12h到24 h，而用铿离子电池一般只能用30min到几个小时;Trimol公司对该电池的市场前景预测如下:到2006年全球将有14～18亿移动电话用户，金属一空气燃料电池将占6%的市场份额;到2006年全球将有1.51亿台便携式摄像机，金属一空气燃料电池将占12%的市场;同时膝上电脑为铝一空气燃料电池的发展提供了另一个更加有吸引力的市场，到2006年全球将有2.4亿台膝上电脑，金属一空气燃料电池预计将占有4%的市场份额。
因此金属空气燃料电池的市场前景广阔，在未来几年内将取得更大的突破。
我国从20世纪80年代开始从事铝一空气电池的研究[13. 41，比国外大约晚了20年，在国内较早提出“铝合金负极材料的研究”是哈尔滨工业大学，于1983年底筛选出电化学性能优良的四元铝合金(Ga 0.3%, Bi 0.3%, Pb 0.45%，其余为铝)达到了国际先进水平，随后以廉价金属锡代替贵重稼，得到低稼五元铝合金的显著成果，成本下降一半，于1986年转让到武汉，成为国内第一代商品化中性电解液铝一空气电池。
天津大学在90年代初期成功地研制出了船用大功率中性电解液铝空气燃料电池组，并且一直在从事电动车用中小功率中性电解液铝一空气燃料电池研究。
武汉大学在90年代对海水铝一空气燃料电池也做了初步研究探索。
但是近年来我国研究机构却越来越少，相关报道也极少。
二、实验试剂所用四种纯铝材料:高纯铝丝( 1.OOmm，纯度99.999% ，抚顺三铝厂出品)、铝锭(加工成3.7025mm，纯度99.99%，西南铝厂提供)、铝片(截面0.19mm X 10.06mm, 99.82 %，天津市大茂化学仪器供应站)、铝线((2.64mm, 99.5 %)，它们的主要杂质Fe,Si, Cu的含量依次增加。
本文将A199.999%简称Al-1电极，A199.99%简称AI-2电极，A199.82%简称Al-3电极，A199.5%简称Al-4 电极。
高纯铝丝的化学成分铝锭（99.99%）的化学成分（%）铝片的化学成分（%）铝线的化学成分（%）实验所用药品三、实验步骤及相关原理1.KMnO4的制备:在锥形瓶中加入50ml水、10g高锰酸钾和30g氢氧化钾，使之处于沸腾状态，按下式发生反应:4KMnO4+4KOH=4K2MnO4+2H20+02↑再注入相应份量水来补偿蒸发的水，溶液呈现绿色后，将它急剧地冷却，滤出暗绿色的晶体，并用少量冷的1 mol/L KOH溶液洗涤，并在盛有硅胶的干燥器中进行干燥。
干燥的K2Mn04在空气中相当地稳定。
胶体电解质的制备:将一定量的梭甲基纤维素钠和聚丙烯酸(或者含添加剂)分别加入4mol/L KOH溶液(40ml) 的小烧杯中，然后均匀搅拌，得到两类胶体电解质。
2.电极的制备（1）研究电极:铝电极。
将上述四种铝材料的一端表面裸露，另一端用导线连接，其余用环氧树酷涂封在塑料笔筒之内，只留铝的横截面，在使用铝电极之前，该端面分别用800﹟, 1200﹟, 2000﹟, 3000#金相砂纸打磨，达到一定的光洁度，表面无划痕为止，然后用蒸馏水洗，再用乙醇除油，再次用蒸馏水冲洗晾干，待测。
（2）辅助电极:石墨电极。
用1200﹟砂纸打磨，使石墨电极表面无裂纹，表面光滑，再用铜导线连接起来，便做成了石墨电极。
（3）参比电极:HgO/Hg,OH-(4mol/L)系自制。
3.测试方法与设备(1)三电极池的组装将4mol/L KOH溶液取40ml于50ml烧杯中，加入毫摩尔数量级的添加剂。
在有机玻璃板上打4个孔，使铝电极(WE), Hg/HgO,OH-(RE)、石墨电极(CE)分别从孔中插入，构成一个三电极体系(见图1),铝阳极浸泡10-20分钟，待电位稳定后才开始测量;此外把温度计也从孔中插入到待测溶液里，由于铝电化学性能受温度影响大，因此采用水浴控制温度为25℃或50℃。
图1 实验装置示意图1-石墨电极 2-铝阳极 3-Hg/HgO电极 4-KOH溶液(2)铝阳极的线性扫描伏安法原理本文采用天津兰力科化学电子高技术有限公司生产的LK98B 11微机电化学分析系统和计算机组成测试体系，工作原理如图2所示。
图2 主机框图以Hg/HgO, OH-(4mol/L)溶液电极为参比电极，石墨为辅助电极，测量四种铝阳极的线性扫描伏安曲线(扫描速度均为1mV/s).塔菲尔曲线(扫描速度也为1mV/s)、开路电位随时间变化曲线以及恒电流放电曲线。
线性扫描极化曲线，是加一快速变化的电压信号于电解池上，或工作电极电位随外加电压快速地线性变化，记录电流一电位(i-E)曲线的方法，称为线性扫描伏安法，由于工作电极电位变化速度快，可用下式表示:Et = Ei-Vt其中:Ei一初始电位，v一电位扫描速度，E(t)- i 时刻电极电位。
线性扫描伏安法的电压波形和电流响应如图3所示:图3 线性扫描伏安法的电压波形和电流响应线性扫描伏安曲线特点:在Ei刚开始时(从上图可知)，电极上只有非法拉第电流(双电层充电电流)通过:当电极电位逐渐负移时，电极反应开始进行，并有法拉第电流通过;随着电极电位进一步负移，一方面电极反应被加速，电流越来越大，另一方面电极表面附近液层中的反应粒子很有可能不断被消耗使浓度降低，扩散层厚度逐渐增加，电流又很有可能变小。
(3)铝电极的塔菲尔曲线测试图4是金属电极在碱液中的塔菲尔曲线，其特点为:第一，根据塔菲尔曲线的斜率、截距可以用来分析动力学参数，可以计算出电子交换系数、电流交换密度等内容;第二，可以确定铝电极的腐蚀电流密度和腐蚀电位的大小，其具体方法如图所示，并可按下式求得添加剂对铝阳极的缓蚀率。
η=1-J'corr/J corr其中:J'corr - 有缓蚀剂时的腐蚀电流密度，Jcorr- 无缓蚀剂时的腐蚀电流密度。
图4 金属电极的Tafel曲线(4)铝电极的恒电流放电如果控制流过工作电极的电流，常常为恒电流，记录工作电极电位与时间的曲线，这种方法称为记时电位法(即通常所说的单电流阶跃方式)，其工作原理图5所示。
电极工作电位受放电制度的影响很大。
根据铝电极的实际情况，本文对铝电极采用恒电流放电制度，终止时间为1200秒，在25℃下放电电流密度为20, 40, 60, 75, 80, 100, 120, 150 mA/c时等。
利用恒电流放电方法，目的考察铝的电化学性能(采用三电极放电体系)。
图5 单电流阶跃计时电位法原理图(5)铝电极的交流阻抗测定测定铝电极交流阻抗图谱时，采用CH1660A电化学工作站(美国产)，其仪器的工作原理与LK98B 11微机电化学分析系统相似。
测定铝在不同电位、不同电解液(含添加剂)下的交流阻抗，其分析铝阳极反应行为，更为重要的是铝阳极腐蚀研究，其中一个重要参数是电荷转递电阻Rt(值越小，析氢腐蚀越严重)。
如果在铝的开路电位下测得R值，就可以按下式计算添加剂的缓蚀t率。
η=1-R t/R t'其中:Rt为无添加剂时的电荷转递电阻，Rt’为有添加剂时的电荷转递电阻。
交流阻抗的主要参数设定为: 静止时间60s，扫描频率范围105～0.1 HZ(6)电解质的电导率测定用于测电导的是镀铂黑电极(上海雷磁新径有限公司生产)，然后连接在CH1660A电化学工作站上，测定阻抗与时间曲线。
交流阻抗的主要参数设定为:静止时间2 sec，扫描频率范围103HZ。
分别测定KOH水溶液和胶体电解质的阻抗，最后将测定的阻抗转化为电导率。
4．实验的主要条件及参数设定(1)规定线性扫描伏安曲线中铝阳极氧化电流密度为负值(仪器习惯原因)。
(2)线性扫描伏安曲线和塔菲尔曲线的扫描速度均为: 1mV/s；线性扫描伏安曲线和塔菲尔曲线的电位扫描范围均为:-1.90～1.00V。
(3)实验温度:均用恒温水浴控制温度，除30, 40, 50℃外，其余都是25℃。
(4)磁力搅拌:研究NaAl02对铝阳极性能影响时要搅拌，搅拌速度:60r/min其余均不搅拌。
(5)论文所用的参比电极都是:Hg/HgO,OH-(4mol/L)。
四、实验结果与讨论1.铝在KOH溶液中的阳极行为由于铝与KOH溶液反应受其浓度影响较大，故必须知道要用高浓度KOH溶液的电导性，我们测得不同摩尔浓度KOH溶液的电导率(见表1)表明随KOH浓度递增电导率也增加。
4～8mol/L KOH 溶液的电导率均较大，但相差不多。
KOH浓度对电极性能有影响，如铝电极在4mol/L和8mol/L KOH溶液中的放电特性有所不同。
NaA102溶解度也影响铝在KOH溶液中的阳极行为，根据KOH以溶解较多的铝酸钠来延缓AI(OH)3沉淀的生成为原则(OH-浓度越小，NaAIO2溶解度越大)，CKOH尽量小。
综合以上因素，选择CKOH= 4mol/L较适合。
而且Al-I在4mo1/LKOH溶液中极化曲线与扫描速度几乎无关(见图6)，同时循环伏安曲线正扫与回扫几乎重合，表明铝是很容易发生析氢腐蚀的活泼金属，且极化稳定。
表1 KOH溶液的电导率（25℃）图6 扫描速度对Al-1计划曲线的影响（4mol/LKOH）图7是Al-1在4mol/L KOH溶液中的交流阻抗图谱(EIS )。
在电位-1.95V～-1.80V之间，只有一个高频容抗弧存在(中频感应圈和低频容抗弧不明显存在了)，意味着是阴极析氢过程。