(完整word版)电化学测试实验报告

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电化学实验报告

电化学实验报告

电化学实验报告
电化学实验报告
一、目的:
进一步掌握电化学原理和方法,了解电化学电池的构成和性能。

二、实验仪器和药品:
1. 电化学测量仪
2. 质量常数为50g/mol的铜粉
3. 一次性电池(锌银电池、铜银电池等)
三、实验步骤:
1. 实验一:测定铜片在硫酸溶液中的溶解速率
将铜片放入硫酸溶液中,测定铜片溶解的时间和电流变化。

记录实验数据,并绘制出溶解时间与电流的关系曲线。

2. 实验二:测量锌银电池的电动势
将一次性电池连接到电化学测量仪上,测量出锌银电池的电动势,并计算出它的标准电动势。

四、实验结果和讨论:
1. 实验一的结果表明,铜片在硫酸溶液中的溶解速率随着电流的增加而增加。

这表明电流是控制溶解速率的主要因素。

2. 实验二的结果显示,锌银电池的电动势为1.55V,并且计算
得到的标准电动势与文献值接近。

这表明实验测得的电动势是准确可靠的。

五、实验结论:
1. 铜片在硫酸溶液中的溶解速率与电流呈正相关关系。

2. 锌银电池的电动势为1.55V,并且与文献值接近。

六、实验心得:
通过这次实验,我进一步理解了电化学原理和方法,学会了测量电池的电动势,并且了解了电流对电池的性能的影响。

实验结果与理论相符,实验过程也相对简单,让我更加熟练掌握了实验操作技巧。

电化学分析实验报告

电化学分析实验报告

电化学分析实验报告实验目的:本实验旨在掌握电化学分析的基本原理和实验操作技巧,通过电位差测量和电流测量等方法对待测溶液的化学成分进行分析和测定。

实验仪器与试剂:1. 电化学分析仪器:包括电位差测量仪、电流测量仪等。

2. 实验电极:选择适当的电极作为工作电极和参比电极。

3. 待测溶液:包括含有待测成分的溶液。

实验步骤:1. 准备工作:检查实验仪器是否正常,准备好适当的电极,并校准仪器。

2. 样品处理:根据实验要求,将待测溶液处理成适合电化学分析的样品。

3. 构建电化学池:将工作电极和参比电极放置在待测溶液中,并确保两电极与仪器连接良好。

4. 电位差测量:通过调节电位差测量仪,记录下待测溶液在不同电位下的电位差数值。

5. 电流测量:通过调节电流测量仪,记录下待测溶液在不同电压下的电流数值。

6. 数据整理与分析:将测得的数据整理成表格或图像,并根据实验要求进行分析和计算。

实验结果与讨论:根据实验所得的电位差和电流数据,可以计算出待测溶液中的化学成分浓度或其他相关参数。

通过与标准曲线对比分析,可以判断待测溶液中是否含有目标物质,并进一步确定其浓度。

实验注意事项:1. 实验仪器的正确使用和操作,避免误操作导致数据错误。

2. 样品处理过程中要注意操作规范,防止污染或损失样品。

3. 每次测量前要校准仪器,确保准确性和可靠性。

4. 操作过程中要避免触碰电极和溶液,以防止污染或腐蚀。

5. 实验数据的整理和分析要仔细准确,充分利用统计方法和图像处理工具。

结论:通过本次电化学分析实验,我们成功地掌握了电位差测量和电流测量等方法,对待测溶液的化学成分进行了准确的分析和测定。

电化学分析在现代化学分析中具有重要的应用价值,可以广泛用于环境监测、生物分析、工业过程控制等领域。

通过这次实验,我们不仅提高了实验操作技能,还深化了对电化学分析原理的理解和应用。

相信这些知识和技能将对我们今后的学习和科研工作产生积极的影响。

同时,也注意到实验中可能存在的问题和改进的空间,在今后的实验中将更加注重细节和精确性,以获得更可靠的实验结果。

电化学实验报告

电化学实验报告
冲刷腐蚀速率,具有操作简单、结果直观的特点。
二、实验设备和材料
采用自制旋转圆柱电极冲刷腐蚀装置,电化学测试采用上海辰华 CHI660E 电化学
工作站,铂为辅助电极,Ag/AgCl 为参比电极,20#碳钢为工作电极。试样为内径 10mm、
外径 15mm、高度 8mm 的同心圆柱体,有效工作面积 3.82 ,其化学成分见表 1。利
律,腐蚀电流密度与失重速率呈正比,因此可通过腐蚀电流密度判断腐蚀的严重程度。
公式为
式中:B 为 Stern-Geary 系数,V/dec; 为阳极斜率,V/dec; 为阴极斜率,V/dec;
J 为腐蚀电流密度,/2 ; 为极化电阻,/2 。
四、实验结果及数据分析
到较大的阴极保护度,消除介质的腐蚀影响。纯腐蚀的试验条件见表 3。其中,流速取
集输经济流速 2 m/s,砂粒粒径和含砂量根据现场实际出砂情况选取。
试验结束后,进行电化学测试。为了减少溶液 IR 降,用鲁金毛细管与参比电极相
连。动电位极化曲线扫描速率为 0.5 mV/s,扫描范围为自腐蚀电位 ±500 mV,电化学
ISO8407—2009 标准对腐蚀产物进行清除,风干后称重,计算失重速率。为了量化不
同变量对总冲刷腐蚀的影响程度,分别进行纯腐蚀(动态)、纯冲刷和冲刷腐蚀试验,
其中纯冲刷与冲刷腐蚀试验的区别为纯冲刷试验采用阴极保护抑制腐蚀。纯冲刷和冲
刷腐蚀的试验条件见表 2。控制流体中试样的电位低于自腐蚀电位 250 mV 以上,以达
1 为 CPE1 的弥散系数;2 为点蚀坑内极化电阻,2 为 CPE2 的等效导纳,2 为 CPE2
的弥散系数。由于常规电化学测试对局部腐蚀具有一定的局限性,因此只考虑1 的变
化,当 NaCl 浓度为 0.5 %时,1 最大,容抗弧的半径也最大,腐蚀速率最小;随着

仪器分析大实验电化学测试的实验报告极化

仪器分析大实验电化学测试的实验报告极化

仪器分析大实验电化学测试的实验报告极化
极化是电化学测试中常见的现象,它在电极上形成了一个电势障碍,阻碍了电流的流动。

极化通常分为两种:
1. 浓度极化:当电极表面周围的溶液中反应物浓度不足时,由于反应速率缓慢,导致电极上的反应物浓度降低,电极与溶液接触面积减小,从而导致电极的活性降低,电极内外所产生的电势差增加,出现浓度极化现象。

2. 电化学极化:由于反应速率较快,电流密度增大,导致电极表面氧化还原反应进行不完全,氧化物和还原物在电极上积聚,从而导致电极的活性降低,出现电化学极化现象。

为了解决极化问题,可以采取以下措施:
1. 增加溶液中反应物浓度,消除浓度极化现象。

2. 增加电极的表面积,提高反应速率,消除电化学极化现象。

3. 使用交错电极、倒置电极、振荡电极等特殊设计的电极,消除极化现象。

在电化学测试中,极化现象的存在会对测试结果的准确性产生一定影响,需要合理设计实验方案,选择合适的电极,采取相应的措施以消除或减小极化现象的影响。

电动势的测定及其应用(实验报告).doc

电动势的测定及其应用(实验报告).doc

实验报告 电动势的测定及其应用一.实验目的1.掌握对消法测定电动势的原理及电位差计,检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。

2.学会制备银电极,银~氯化银电极,盐桥的方法。

3.了解可逆电池电动势的应用。

二.实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。

电池在放电过程中,正极上发生还原反应,负极则发生氧化反应,电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质,从化学热力学得知,在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: △r G m =-nFE式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量;n 为电极反应中电子得失数;F 为法拉第常数;E 为电池的电动势。

从式中可知,测得电池的电动势E 后,便可求得△r G m ,进而又可求得其他热力学参数。

但须注意,首先要求被测电池反应本身是可逆的,即要求电池的电极反应是可逆的,并且不存在不可逆的液接界。

同时要求电池必须在可逆情况下工作,即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行,此时只允许有无限小的电流通过电池。

因此,在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时,所设计的电池应尽量避免出现液接界,在精确度要求不高的测量中,常用“盐桥”来减小液接界电势。

为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行,一般均采用电位差计测量电池的电动势。

原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和,如能分别测定出两个电极的电势,就可计算得到由它们组成的电池电动势。

附【实验装置】(阅读了解)UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计,其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ(1K 置10⨯档)。

使用V V 4.6~7.5外接工作电源,标准电池和灵敏电流计均外接,其面板图如图5.8.2所示。

调节工作电流(即校准)时分别调节1p R (粗调)、2p R (中调)和3p R (细调)三个电阻转盘,以保证迅速准确地调节工作电流。

电化学腐蚀测试铁和甲基磺酸实验报告

电化学腐蚀测试铁和甲基磺酸实验报告

电化学腐蚀测试铁和甲基磺酸实验报告
以下是一个电化学腐蚀测试铁和甲基磺酸实验报告的框架:
一、实验目的
通过电化学腐蚀实验,探究甲基磺酸对铁材料的腐蚀程度,并检测其腐蚀速率及腐蚀机理。

二、实验原理
电化学腐蚀实验是利用电化学原理研究材料在电解质中腐蚀反应规律的实验方法。

本实验选用甲基磺酸作为腐蚀液体,通过对铁材料进行恒电位或动电位扫描实验,测得铁材料的腐蚀程度,进而分析材料的腐蚀速率及腐蚀机理。

三、实验步骤
1.制备甲基磺酸溶液;
2.将测量样品铁材料的工作电极埋入甲基磺酸溶液中;
3.通过电位扫描,分别得到样品的极化曲线;
4.根据极化曲线,分析样品的腐蚀速率和腐蚀机理。

四、实验结果与分析
通过对样品的极化曲线进行分析,可以得到样品的腐蚀电流密度、腐蚀速率等参数,并结合材料的化学成分、物理性质等综合分析样品的腐蚀机理。

五、实验结论
本次实验利用电化学腐蚀实验方法,研究了甲基磺酸对铁材料的腐蚀程度,并得出了其腐蚀速率及腐蚀机理。

实验结果对于铁材料的腐蚀防治研究具有一定的参考价值。

以上是一个电化学腐蚀测试铁和甲基磺酸实验报告的框架,具体内容需要根据实验情况和结果进行填写。

湖南大学材料化学电化学实验报告

湖南大学材料化学电化学实验报告
测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法
当对电极进行阳极极化,在强极化区,
阴极分支电流ik=0,
改写为对数形式:
当对电极进行阴极极化,∆E <0, 在强极化区,阳极分支电流ia=0
改写成对数形式:
强极化区,极化值与外测电流满足塔菲尔关系式,如果将极化曲线上的塔菲尔区外推到腐蚀电位处,得到的交点坐标就是腐蚀电流。
(5)自腐蚀电流的拟合,打开CHI660C的控制软件,利用自带的软件求得自腐蚀电流密度。也可将实验数据考贝回去,用origin软件作图,用tafel外推法求的自腐蚀电流。将两者互相比较。
4. 实验完毕,清洗电极、电解池,将仪器恢复原位,桌面擦拭干净。
五、注意事项
不能将电极线接错。
六、实验报告内容
利用塔菲尔外推法求腐蚀电流。
3、实验完毕,清洗电极、电解池,将仪器恢复原位,桌面擦拭干净。
五、注意事项
1、测定前仔细了解仪器的使用方法。
2、电极表面一定要处理平整、光亮、干净,不能有点蚀孔。
六、实验报告内容
从极化曲线上求出Fe电极的自腐蚀电位、钝化电流密度及钝化电位范围,对比上一实验,分析H2SO4浓度对Fe钝化的影响。
利用origin软件进行数据处理,得到电位E与lgI之间的关系图,即极化曲线如下:
3. 学会测量峰电流和峰电位
二、实验原理
循环伏安法是用途最广泛的研究电活性物质的电化学分析方法,在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等领域得到了广泛的应用。由于它能在很宽的电位范围内迅速观察研究对象的氧化还原行为,因此电化学研究中常常首先进行的是循环伏安行为研究。
循环伏安是在工作电极上施加一个线性变化的循环电压,记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线,对溶液中的电活性物质进行分析。由于施加的电压为三角波,这种方法也称为三角波线性扫描极谱法。

电化学储能性能评估实验报告

电化学储能性能评估实验报告

电化学储能性能评估实验报告一、实验背景随着能源需求的不断增长和可再生能源的广泛应用,电化学储能技术作为一种有效的能源存储方式,受到了越来越多的关注。

电化学储能系统具有能量密度高、响应速度快、循环寿命长等优点,在电力系统、电动汽车、便携式电子设备等领域有着广阔的应用前景。

为了深入了解不同电化学储能器件的性能特点,评估其在实际应用中的可行性,本次实验对几种常见的电化学储能器件进行了性能测试和分析。

二、实验目的本实验旨在评估不同类型电化学储能器件(如锂离子电池、超级电容器等)的关键性能参数,包括但不限于比容量、能量密度、功率密度、循环寿命和充放电效率等,为其在实际应用中的选型和优化提供依据。

三、实验设备与材料1、实验设备电化学工作站(型号:_____)电池测试系统(型号:_____)恒温箱(型号:_____)电子天平(精度:_____)量筒、移液管等玻璃仪器2、实验材料锂离子电池(型号:_____,容量:_____,标称电压:_____)超级电容器(型号:_____,容量:_____,标称电压:_____)电解液(成分:_____)电极材料(如石墨、锂钴氧化物等)四、实验步骤1、样品制备锂离子电池:按照厂家提供的工艺要求,组装锂离子电池,确保电极与电解液充分接触,电池密封良好。

超级电容器:将电极材料涂覆在集流体上,制备电极,然后在电解液中组装成超级电容器。

2、恒流充放电测试设置电池测试系统的充放电电流和电压范围,对锂离子电池和超级电容器进行恒流充放电测试。

记录充放电曲线,计算比容量、能量密度和功率密度等参数。

3、循环寿命测试在相同的充放电条件下,对锂离子电池和超级电容器进行多次循环充放电测试。

记录每次循环的容量保持率,评估其循环寿命。

4、充放电效率测试测量锂离子电池和超级电容器在充放电过程中的输入能量和输出能量,计算充放电效率。

5、温度特性测试将锂离子电池和超级电容器分别放入恒温箱中,在不同温度下(如0℃、25℃、50℃等)进行充放电测试,研究温度对其性能的影响。

高中电化学实验报告

高中电化学实验报告

实验名称:电解水的实验研究实验目的:1. 了解电解水的基本原理和过程。

2. 掌握电解水实验的操作方法。

3. 通过实验观察和数据分析,验证水的电解过程。

实验原理:水在电解过程中,在直流电的作用下分解成氢气和氧气。

电解水的化学方程式为:2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。

其中,氢气在阴极产生,氧气在阳极产生。

实验仪器与试剂:1. 仪器:直流电源、电解槽、电极(阴极和阳极)、烧杯、试管、量筒、集气瓶、橡胶塞、玻璃管等。

2. 试剂:蒸馏水、稀硫酸(或氢氧化钠溶液)。

实验步骤:1. 准备实验器材,检查仪器是否完好。

2. 将蒸馏水倒入烧杯中,加入少量稀硫酸(或氢氧化钠溶液)以增强水的导电性。

3. 将电极插入烧杯中,确保电极间距适中。

4. 连接直流电源,调节电压至2-3V。

5. 观察电解过程,记录氢气和氧气的产生量。

6. 实验结束后,关闭电源,取出电极,观察电极表面的变化。

实验结果与分析:1. 在电解过程中,阴极附近产生气泡,逐渐增多,说明氢气在阴极产生。

阳极附近也产生气泡,但数量较少,说明氧气在阳极产生。

2. 随着电解时间的增加,氢气和氧气的产生量逐渐增多,符合电解水的化学方程式。

3. 电极表面出现气泡,可能是氢气和氧气在电极表面溶解后释放出来。

讨论:1. 电解水实验中,稀硫酸(或氢氧化钠溶液)的作用是增强水的导电性,提高电解效率。

2. 电解水实验中,氢气和氧气的产生量与电解时间、电压等因素有关。

电压越高,电解速度越快,氢气和氧气的产生量越多。

3. 电解水实验中,电极材料的选用对实验结果有一定影响。

通常选用惰性电极,如铂电极、石墨电极等,以防止电极参与反应。

结论:通过本次实验,我们了解了电解水的基本原理和过程,掌握了电解水实验的操作方法。

实验结果表明,水在直流电的作用下可以分解成氢气和氧气,符合电解水的化学方程式。

在实验过程中,我们观察到氢气和氧气的产生量与电解时间、电压等因素有关,并探讨了稀硫酸(或氢氧化钠溶液)和电极材料对实验结果的影响。

环境腐蚀因素的电化学测定综合实验报告

环境腐蚀因素的电化学测定综合实验报告

实验 4.1: 环境腐蚀因素的电化学测定综合实验一、实验目的1.了解和掌握常用金属材料在不同环境条件中的腐蚀性强弱和主要腐蚀形态2.掌握影响材料环境失效的主要腐蚀因素3.掌握主要环境腐蚀性因素强弱的测试方法二、实验内容选取不同材料、不同介质分别进行以下实验:1.用酸度计测量所选介质的pH值;2.采用浸泡实验观察试验材料在不同介质中的腐蚀形态, 判断腐蚀类型;3.测量发生均匀腐蚀材料的失重或增重, 计算腐蚀速度;4.测量试验材料在不同介质中的φ-t曲线三、实验原理金属与周围环境之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质, 称之为金属腐蚀。

也就是说, 金属腐蚀发生在金属与介质间的界面上。

材料究竟发生什么样的腐蚀、腐蚀的强弱主要取决于材料及其周围介质的性质。

不同的材料或不同设备工艺的同一种材料在同一介质中其腐蚀性不同;同一材料在不同环境中(如温度、pH值、浓度不同)其腐蚀性也会有很大的差别。

腐蚀类型很多, 也有多种分类方法。

如果按材料腐蚀后的外观特征分类: 当腐蚀均匀地发生在整个材料表面, 称为均匀腐蚀或全面腐蚀;当腐蚀集中在某些区域, 则称为局部腐蚀。

局部腐蚀又可分为电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、剥蚀、选择性腐蚀等。

金属腐蚀发生的根本原因是其热力学上的不稳定性造成的, 即金属及其合金较某些化合物原子处于自由能较高的状态, 这种倾向在条件具备时, 就会发生金属单质向金属化合物的转变, 即发生腐蚀。

发生化学腐蚀时, 被氧化的金属与介质中被还原的物质之间的电子是直接交换的。

发生电化学腐蚀时, 金属的氧化和介质中某物质的还原是在不同地点相对独立地进行的两个过程, 并且和流过金属内部的电子流和金属所处介质中的离子流形成回路, 即金属的电化学腐蚀是通过腐蚀电池进行的, 它是金属腐蚀中最常见最重要的类型。

在腐蚀过程中发生的腐蚀电池反应如下:阳极反应: M-ne- → M n+阴极反应: Ox+ne- → R总反应: M+Ox → Mn++R式中: Ox 为氧化剂, R为还原剂在大多数情况下, 氧化剂通常由水中溶解的氧或氢离子承担, 阴极反应为:1/2O2+H2O+2e → 2OH-或 H++e → 1/2H2金属与电解质接触时, 在金属与溶液界面将产生一电位差, 这一电位差值会随时间不断变化, 最后达到一稳定值, 通常称之为稳态自腐蚀电位Ecorr。

电化学测试实验报告

电化学测试实验报告

电化学测试技术实验报告实验地点:8号楼8313姓名:***学号:SX*******指导教师:佟浩实验一铁氰化钾的循环伏安测试一、实验目的1. 学习固体电极表面的处理方法;2. 掌握循环伏安仪的使用技术;3. 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。

二、实验原理铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3-亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为:[Fe(CN)6]3- + e-= [Fe(CN)6]4-φθ= 0.36V电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为:φ=φθ’+ RT/F ln(COx/CRed)在一定扫描速率下,从起始电位(-0.2 V)正向扫描到转折电位(+0.8 V)期间,溶液中[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-,产生氧化电流;当负向扫描从转折电位(+0.6 V)变到原起始电位(-0.2 V)期间,在指示电极表面生成的[Fe(CN)6]3-被还原生成[Fe(CN)6]4-,产生还原电流。

为了使液相传质过程只受扩散控制,应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。

在0.1M NaCl溶液中[Fe(CN)6]4-的电子转移速率大,为可逆体系(1M NaCl溶液中,25℃时,标准反应速率常数为5.2×10-2 cm2s-1)。

三、仪器和试剂电化学分析系统;铂盘电极;铂柱电极,饱和甘汞电极;电解池;容量瓶。

0.50 mol·L-1 K3[Fe(CN)6];0.50 mol·L-1 K4[Fe(CN)6] ;1 mol·L-1 NaCl四、实验步骤1. 指示电极的预处理铂电极用Al2O3粉末(粒径0.05 µm)将电极表面抛光,然后用蒸馏水清洗。

2. 支持电解质的循环伏安图在电解池中放入0.1 mol·L-1 NaCl溶液,插入电极,以新处理的铂电极为指示电极,铂丝电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,进行循环伏安仪设定;起始电位为-0.2 V;终止电位为+0.6 V。

电化学实验报告Microsoft Word 文档

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循环伏安法测定电极反应参数一、实验目的:1.学习循环伏安法测定电极反应参数的基本原理2.熟悉伏安法测定的实验技术3.学习固体电极表面的处理方法 二 实验原理:铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3--亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为[Fe(CN)6]3-+ e -= [Fe(CN)6]4- ; Ө= 0.36V(vs.NHE) 电极电位与电极表面活度的Nernst 方程式为:峰电流与电极表面活性物质的浓度的Randles-Savcik 方程在一定扫描速率下, 从起始电位( +0.8 V )负向扫描到转折电位( -0.2 V )的过程中, 溶液中[Fe(CN)6]3-被还原而生成[Fe(CN)6]4-, 因此产生还原电流;当正向扫描从转折电位(-0.2 V )变到原起始电位( +0.8 V )期间, 在工作电极表面生成的[Fe(CN)6]4- 又被氧化生成[Fe(CN)6]3- , 从而产生氧化电流, 终点又回到起始电位(+0.8V )而完成一次循环。

扫描速率可以从循环伏安法的典型激发信号图的斜率反映出来。

53/21/21/2p 2.6910i n ACD v =⨯从循环伏安图可获得氧化峰电流ipa与还原峰电流ipc, 氧化峰电位ψpa 与还原峰电位ψpc。

峰电流可表示为ip=6.25×105×n3/2Av1/2D1/2 c其中: ip为峰电流;n为电子转移数;D为扩散系数;v为电压扫描速度;A为电极面积;c为被测物质浓度。

可逆过程: △ϕp=ϕPa-ϕPc=56.5/n mV 而且iPa /iPc=1不可逆过程: △(p>56.5/n mV iPa /iPc<1使液相传质过程只受扩散控制的处理方法:为了使液相传质过程只受扩散控制, 应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。

在0.1MNaCl溶液中[Fe(CN)6]的扩散系数为0.63×10-5cm.s-1;电子转移速率大, 为可逆体系(1MNaCl溶液中, 25℃时, 标准反应速率常数为5.2×10-2cm·s-1)。

电化学工作站实验报告

电化学工作站实验报告

南华大学实验报告实验项目名称:几种电化学测试方法的使用班级学号姓名同组人实验教师实验日期审批【实验目的】1。

掌握几种基本的电化学测试方法。

2.了解其原理及其应用。

【方法介绍】(1循环伏安法(CV)2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度)(2差分脉冲伏安法(DPV:最灵敏电分析方法(2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液)(3方波伏安法(SWV)2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度)(4电化学交流阻抗(EIS:标准模拟电解池(Randles等效电路)、2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液【基本原理】电极反应为:[FeⅢ(CN)6]3-+ e- → [FeⅡ(CN)6]4-[FeⅡ(CN)6]4-- e- → [FeⅢ(CN)6]3-2x10-3 mol/L K3Fe(CN)6在0.2 mol/L KCl电解质溶液中的循环伏安图扫描速度: 50 mV/s循环伏安图中可以得到的几个重要参数是:阳极峰电流(ipa),阴极峰电流(ipc),阳极峰电位(Epa)和阴极峰电位(Epc)。

测量确定ip的方法是:沿基线作切线外推至峰下,从峰顶作垂线至切线,其间高度即为ip。

Ep可直接从横轴与峰顶对应处二读取。

对可逆氧化还原电对的式量电位E?与Epa和Epc的关系可表示为:E? = (Epa - Epc) / 2 (1)而两峰间的电位差为:Ep = Epa – Epc ≈ 0.056 / 2 (2)对于铁氰化钾电对,其反应为单电子过程,可从实验中测出?Ep并与理论值比较。

对可逆体系的正向峰电流,由Randles-Savcik方程可表示为:ip = 2.69 x 105 n3/2AD1/2v1/2 c (3)其中:ip为峰电流(A),n为电子转移数,A为电极面积(cm2),D为扩散系数(cm2/s), v 为扫描速度(V/s),c为浓度(mol/L)。

电化学测试实验报告

电化学测试实验报告

电化学测试实验报告电化学测试实验报告引言:电化学测试是一种重要的实验方法,通过测量电流和电压的变化,可以揭示物质的电化学性质和反应机制。

本实验旨在通过对不同电化学系统的测试,探究其电化学性质及其在能源转换、催化等领域的应用。

实验一:电化学腐蚀测试腐蚀是一种普遍存在于金属材料中的现象,通过电化学测试可以了解金属在不同环境中的腐蚀性质。

本实验选择了铁和铜作为测试材料,分别将其置于含有盐酸和硫酸的溶液中,测量其在不同电位下的腐蚀电流。

结果显示,铁在酸性环境中腐蚀速率较快,而铜则相对稳定。

这一实验结果对于材料的选取和防腐措施的制定具有重要意义。

实验二:电化学催化测试催化是一种常见的化学现象,通过电化学测试可以研究催化剂对反应速率的影响。

本实验选择了铂和铜作为催化剂,以氢氧化钠溶液中的氧气还原反应为模型反应。

实验结果表明,铂催化剂对氧气还原反应具有显著的促进作用,而铜催化剂的催化效果较弱。

这一实验结果对于催化剂的设计和催化反应的优化具有指导意义。

实验三:电化学能源转换测试电化学能源转换是一种重要的能源转换方式,通过电化学测试可以研究能源转换过程中的电化学性质。

本实验选择了锂离子电池和燃料电池作为测试系统,测量其在不同电流下的电压变化。

实验结果显示,锂离子电池在高电流下电压衰减较快,而燃料电池则相对稳定。

这一实验结果对于电池的设计和能源转换效率的提高具有重要意义。

实验四:电化学传感器测试电化学传感器是一种常用的传感器技术,通过电化学测试可以研究传感器的灵敏度和选择性。

本实验选择了氧气传感器和pH传感器作为测试对象,测量其在不同气氛和溶液中的电流变化。

实验结果表明,氧气传感器对氧气具有较高的灵敏度,而pH传感器对酸碱度的变化具有较高的选择性。

这一实验结果对于传感器的设计和应用具有指导意义。

结论:通过电化学测试,我们可以深入了解物质的电化学性质和反应机制,为材料的选取、催化剂的设计、能源转换的优化以及传感器的应用提供重要参考。

电化学测试实验报告

电化学测试实验报告

电化学测试技术实验报告实验地点:8号楼8313姓名:***学号:SX*******指导教师:佟浩实验一铁氰化钾的循环伏安测试一、实验目的1. 学习固体电极表面的处理方法;2. 掌握循环伏安仪的使用技术;3. 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。

二、实验原理铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3-亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为:[Fe(CN)6]3- + e-= [Fe(CN)6]4-φθ= 0.36V电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为:φ=φθ’+ RT/F ln(COx/CRed)在一定扫描速率下,从起始电位(-0.2 V)正向扫描到转折电位(+0.8 V)期间,溶液中[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-,产生氧化电流;当负向扫描从转折电位(+0.6 V)变到原起始电位(-0.2 V)期间,在指示电极表面生成的[Fe(CN)6]3-被还原生成[Fe(CN)6]4-,产生还原电流。

为了使液相传质过程只受扩散控制,应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。

在0.1M NaCl溶液中[Fe(CN)6]4-的电子转移速率大,为可逆体系(1M NaCl溶液中,25℃时,标准反应速率常数为5.2×10-2 cm2s-1)。

三、仪器和试剂电化学分析系统;铂盘电极;铂柱电极,饱和甘汞电极;电解池;容量瓶。

0.50 mol·L-1 K3[Fe(CN)6];0.50 mol·L-1 K4[Fe(CN)6] ;1 mol·L-1 NaCl四、实验步骤1. 指示电极的预处理铂电极用Al2O3粉末(粒径0.05 µm)将电极表面抛光,然后用蒸馏水清洗。

2. 支持电解质的循环伏安图在电解池中放入0.1 mol·L-1 NaCl溶液,插入电极,以新处理的铂电极为指示电极,铂丝电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,进行循环伏安仪设定;起始电位为-0.2 V;终止电位为+0.6 V。

电化学实验报告

电化学实验报告

电化学实验报告电化学实验报告引言:电化学是研究电与化学之间相互作用的学科,通过实验研究电化学反应的规律,可以揭示物质的电化学性质和反应机制。

本实验旨在通过电化学方法探究电解质溶液中的离子传递和电极反应过程,并分析实验结果。

实验一:电解质溶液的电导率测定电解质溶液的电导率是反映溶液中离子浓度和离子迁移速率的重要指标。

本实验选取了不同浓度的盐酸溶液进行测定。

实验装置包括电解池、电导仪、电极和电源。

首先,将电解池装满盐酸溶液,并将电导仪的电极插入电解池中。

然后,调节电源的电压,使电流稳定在一定数值,记录下此时的电导率。

接下来,分别制备不同浓度的盐酸溶液,重复上述步骤,并记录实验数据。

实验结果显示,随着盐酸溶液浓度的增加,电导率也随之增大。

这是因为溶液中的离子浓度增加,离子之间的相互作用减弱,离子迁移速率增加,从而导致电导率的增加。

实验二:电极反应的研究电极反应是电化学反应的核心过程,通过研究电极反应可以揭示物质的电化学性质和反应机制。

本实验选取了铜电极和银电极进行研究。

首先,将铜电极和银电极分别插入电解池中,并连接到电源。

然后,调节电源的电压,使电流稳定在一定数值,记录下此时的电位差。

接下来,通过改变电源的电压,测量不同电位差下的电流值,并记录实验数据。

实验结果显示,随着电位差的增大,电流值也随之增大。

这是因为电位差的增大会促使电子从铜电极向银电极流动,从而引发电极反应。

同时,实验数据还显示,铜电极上的电位差大于银电极上的电位差,这表明铜电极是电子给体,而银电极是电子受体。

实验三:电化学反应速率的研究电化学反应速率是电化学反应的重要性质,通过研究电化学反应速率可以揭示反应机制和影响因素。

本实验选取了铁电极和硫酸铜溶液进行研究。

首先,将铁电极插入硫酸铜溶液中,并连接到电源。

然后,调节电源的电压,使电流稳定在一定数值,记录下此时的反应时间。

接下来,通过改变电源的电压,测量不同反应时间下的电流值,并记录实验数据。

最新电化学反应实验报告

最新电化学反应实验报告

最新电化学反应实验报告实验目的:本实验旨在探究电化学反应的基本原理及其在能源转换和储存中的应用。

通过实际操作,加深对法拉第定律和电化学系列的理解,并掌握使用电化学工作站进行实验的技能。

实验材料:1. 电化学工作站2. 三电极系统,包括工作电极(如铂电极)、参比电极(如饱和甘汞电极)和辅助电极(如铂丝电极)3. 电解液(如硫酸铜溶液)4. 磁力搅拌器5. 电导率和pH测量仪6. 实验室常规仪器,如滴管、烧杯、玻璃棒等实验步骤:1. 准备工作:确保所有仪器设备均处于良好状态,配制所需浓度的电解液,并调整至适当的温度。

2. 组装三电极系统:将工作电极、参比电极和辅助电极按照电化学工作站的要求进行组装,并确保电极表面清洁无污染。

3. 进行循环伏安法(CV)测试:设定合适的电位范围和扫描速率,记录工作电极在电解液中的循环伏安曲线。

4. 进行电化学阻抗谱(EIS)测试:在开路电位下,对电极进行阻抗谱测试,分析电极过程的动力学特性。

5. 进行恒电流充放电测试:设定恒定电流,记录电极在充放电过程中的电压-时间曲线,计算电极的比电容。

6. 数据分析:根据实验数据,分析电极材料的电化学性能,如电荷转移速率、电解质的离子传导能力和电极的稳定性等。

实验结果:1. 循环伏安曲线显示了电极材料的氧化还原峰,表明了电极反应的可逆性和电化学活性。

2. 电化学阻抗谱结果揭示了电极界面的电荷传递阻抗和电解质的离子扩散阻抗。

3. 恒电流充放电测试结果表明了电极材料具有良好的充放电性能和较高的比电容,适合作为能量存储设备。

结论:通过本次实验,我们成功地研究了电极材料的电化学性能,并验证了其在能量转换和储存方面的潜力。

实验结果为进一步优化电极材料和开发新型电化学储能设备提供了重要依据。

未来的工作将集中在提高电极材料的稳定性和降低成本上,以实现其在实际应用中的广泛应用。

电化学实验报告

电化学实验报告

电化学实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电化学实验分析,探究电解质溶液中的电极反应与电流强度、浓度以及电极材料之间的关系,并提出相关结论。

2. 实验材料和仪器- 电解槽- 直流电源- 铜和锌电极- 铜硫酸溶液和锌硫酸溶液- 导线- 电流计- 实验盘- 示波器- 万用表3. 实验原理电解槽中,在外加电势的作用下,正极上发生氧化反应,而在负极上发生还原反应。

这些反应使得溶液中的阳离子迁移到负极,阴离子迁移到正极。

电流强度与电极反应的速率成正比,可用来描述反应的进行。

同时,反应速率与溶液中电解质的浓度和电极材料的性质也有关系。

4. 实验步骤4.1 准备工作- 将电解槽连接到直流电源上,电解槽中放置铜硫酸溶液和锌硫酸溶液,保持两个溶液的分开。

- 在电解槽中放置铜和锌电极,确保两个电极分别浸没在相应的溶液中。

- 通过导线将电极连接到电流计上。

- 打开直流电源,将电压调至适当数值。

- 使用示波器和万用表检测电流和电压。

4.2 实验记录- 记录电流计的读数以及电压表的读数。

- 不断改变直流电源的电压,记录电流和电压的关系,并绘制I-V特性曲线。

- 测量并记录锌电极和铜电极的电势差。

- 记录溶液中电解质的浓度,包括铜硫酸溶液和锌硫酸溶液的浓度。

5. 实验结果与讨论5.1 I-V特性曲线根据实验数据绘制的I-V特性曲线显示了电流强度与电压之间的关系。

根据曲线的形状,可以分析溶液中电解质的浓度、电极材料以及反应速率的变化情况。

5.2 电势差通过测量锌和铜电极之间的电势差,可以得出电极反应的强度。

实验结果显示,电势差随着电流强度的增加而增加,表明了反应速率的增加。

5.3 电解质浓度通过记录溶液中电解质的浓度,可以观察到溶液浓度与电流强度的关系。

实验结果显示,随着浓度的增加,电流强度也随之增加,说明浓度与反应速率成正比。

6. 结论通过本次电化学实验,我们得出了以下结论:- 电流强度与电解质的浓度成正比。

- 电势差随着电流强度的增加而增加。

磁场中的电化学反应实验报告模板_实验报告

磁场中的电化学反应实验报告模板_实验报告

磁场中的电化学反应实验报告模板_实验报告一、前言现有制造电池、蓄电池的原理是电化学反应。

电极是不同种元素、不同种化合物构成,产生电流不需要磁场的参加。

目前有磁性材料作电极的铁镍蓄电池(注1),但铁镍蓄电池放电时没有外加磁场的参加。

通过数次试验证明,在磁场中是可以发生电化学反应的。

本试验报告是讨论电化学反应发生在磁场中,电极是用同种元素、同种化合物。

《磁场中的电化学反应》不同于燃料电池、磁流体发电。

二、试验方法和观看结果1、所用器材及材料(1):长方形塑料容器一个。

约长100毫米、宽40毫米、高50毫米。

(2):磁体一块,上面有一根棉线,棉线是作为挂在墙上的钉子上用。

还有铁氧体磁体Φ30*23毫米二块、稀土磁体Φ12*5毫米二块、稀土磁体Φ18*5毫米一块。

(3):塑料瓶一个,内装硫酸亚铁,分析纯。

(4):铁片两片。

(对铁片要进行除锈处理,用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。

)用的罐头铁皮,长110毫米、宽20毫米。

表面用砂纸处理。

2、电流表,0至200微安。

用微安表,由于要让指针能向左右移动,用表头上的调0螺丝将指针向右的方向调整肯定位置。

即通电前指针在50微安的位置作为0,或者不调整。

3、磁场中的电化学反应装置是直流电源,本试验由于要用法电流表,一般的电流表指针的偏转方向是根据电流流淌方一直设计的,(也有随电流流淌方向转变,电流表指针可以左右偏转的电流表。

本试验报告示意图就是画的随电流流淌方向转变,电流表指针可以向左或向右偏转的电流表)。

因此本演示所讲的是电流流淌方向,电流由磁场中的电化学反应装置的正极流向磁场中的电化学反应装置的负极,通过电流表指针的偏转方向,可以推断出磁场中的电化学反应装置的正极、负极。

4、手拿磁体,靠近塑料瓶,明显感到有吸引力,这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁,说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

5、将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上,压碎硫酸亚铁晶体,用磁体靠近硫酸亚铁,这时有一部分硫酸亚铁被吸引在磁体上,进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

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电化学测试技术实验报告实验地点:8号楼8313姓名:徐荣学号:SX1806015指导教师:佟浩实验一铁氰化钾的循环伏安测试一、实验目的1. 学习固体电极表面的处理方法;2. 掌握循环伏安仪的使用技术;3. 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。

二、实验原理铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3-亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为:[Fe(CN)6]3- + e-= [Fe(CN)6]4-φθ= 0.36V电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为:φ=φθ’+ RT/F ln(COx/CRed)在一定扫描速率下,从起始电位(-0.2 V)正向扫描到转折电位(+0.8 V)期间,溶液中[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-,产生氧化电流;当负向扫描从转折电位(+0.6 V)变到原起始电位(-0.2 V)期间,在指示电极表面生成的[Fe(CN)6]3-被还原生成[Fe(CN)6]4-,产生还原电流。

为了使液相传质过程只受扩散控制,应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。

在0.1M NaCl溶液中[Fe(CN)6]4-的电子转移速率大,为可逆体系(1M NaCl溶液中,25℃时,标准反应速率常数为5.2×10-2 cm2s-1)。

三、仪器和试剂电化学分析系统;铂盘电极;铂柱电极,饱和甘汞电极;电解池;容量瓶。

0.50 mol·L-1 K3[Fe(CN)6];0.50 mol·L-1 K4[Fe(CN)6] ;1 mol·L-1 NaCl四、实验步骤1. 指示电极的预处理铂电极用Al2O3粉末(粒径0.05 µm)将电极表面抛光,然后用蒸馏水清洗。

2. 支持电解质的循环伏安图在电解池中放入0.1 mol·L-1 NaCl溶液,插入电极,以新处理的铂电极为指示电极,铂丝电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,进行循环伏安仪设定;起始电位为-0.2 V;终止电位为+0.6 V。

开始循环伏安扫描,记录循环伏安图。

3. 不同扫描速率K3 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图在0.50 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中,以10 mV/s、25 mV/s、50 mV/s、100 mV/s、200 mV/s、500 mV/s,在-0.15 V至+0.7 V电位范围内扫描,分别记录循环伏安图。

五、注意事项1. 实验前电极表面要处理干净。

2. 扫描过程保持溶液静止。

六、数据处理1、将不同扫描速率5、10、25、50、100、200、500mV/s的循环伏安曲线进行处理,得到阳极峰和阴极峰电流值,将其与扫速的二分之一次方作曲线,得到如图所示:图1 不同扫速的CV曲线(无NaCl)图2 不同扫速的CV曲线(有NaCl)2、分别以i pa、i pc对v1/2作图:表1 扫描速率与峰电流(无NaCl)扫速5 10 25 50 100 200 500 v/(mV/s)V1/2 2.24 3.16 5 7.07 10 14.14 22.36 i pa/mA 0.01105 0.01562 0.02379 0.03135 0.03851 0.04918 0.06994i pc/mA -0.0105 -0.01399 -0.01959 -0.02512 -0.03219 -0.04336 -0.0694图3 i pa与i pc对v作图峰电流与扫描速率间的关系(无NaCl)表2 扫描速率与峰电流扫速5 10 25 50 100 200 500 v/(mV/s)V1/2 2.24 3.16 5 7.07 10 14.14 22.36 i pa/mA 0.00632 0.00978 0.01562 0.02125 0.02781 0.03913 0.06558i pc/mA -0.007 -0.00901 -0.01408 -0.0161 -0.02235 -0.03029 -0.05112图4 i pa与i pc对v作图峰电流与扫描速率间的关系七实验结论峰电流的比值为:ip1/ip2≈1。

由此可知,铁氰化钾体系(Fe(CN)63-/4-)在中性水溶液中的电化学反应是一个可逆过程。

(注:由于该体系的稳定,电化学工作者常用此体系作为电极探针,用于鉴别电极的优劣。

) 在误差的范围内K3[Fe(CN)6]在NaCl溶液中电极过程的具有可逆性。

从图中可以看出来随着扫描速率的增大氧化还原峰的距离越来越大,即是可逆性降低。

根据电化学理论,对于扩散控制的电极过程,峰电流ip与扫描速度的二分之一次方呈正比关系。

由图得出峰电流ipa 和ipc与扫描速度的二分之一次方呈线性关系,相关系数达到0.9919,0.9965以及0.9841,0.9974。

由此可说明,铁氰化钾循环伏安是由扩散控制的电极过程。

实验三 铁氰化钾交流阻抗一、实验目的:1.了解交流阻抗的测试原理和方法2.学会解读交流阻抗图谱二、实验原理:2222)()1('P d d P L R C C R R Z +++++=ωσωωσωσ 222222)()1()()1(''P d d P d d R C C R C C Z ++++++=ωσωωσωσωωσωσ 在低频区,1)1(lim 0=+→d C ωσω,简化后可得:P L R R Z ++=ωσ'; d d d C C C Z 222)1(''σωσσωσωσ+=++= 在高频区,当∞→ω时,可以求得:2221'Pd P L R C R R Z ω++=,222221''P d P d R C R C Z ωω+=,两式消去ω得: 222)2('')2'(P P L R Z R R Z =+-- 三、 试验装置:CHI750C 电化学工作站,铁氰化钾,亚铁氰化钾,铂电极,参比电极。

四、实验步骤1.溶液的配制在250mL 容量瓶中,依次加入K 4Fe(CN)6溶液和K 3Fe(CN)6溶液,使稀释至接近刻度处,静置,用蒸馏水定容。

配制K 3[Fe (CN )6] 和K 4[Fe (CN )6]浓度均为0.005mol/L 的溶液。

2. K 4Fe(CN)6溶液和K 3Fe(CN)6溶液的交流阻抗曲线初始电平0.1V ,从低频0.01Hz 到高频100KHz ,振幅0.005V 。

五、结果与讨论图5 K3[Fe(CN)6] 和K4[Fe(CN)6]浓度均为5mM的溶液交流阻抗图数据分析:从图中可以看到,在低频区,当 /4时,电极的Nyquist图是一条斜率为1的直线,受扩散控制,直线在Z’轴上的截距为RL +RP-2Cd。

图上出现实分量和虚分量的线性相关,这是电极过程扩散控制的最鲜明的阻抗特征。

复平面上相应于高频区的阻抗曲线是一个半圆,受电化学控制,圆心在Z’轴上R L +RP/2处,半径等于RP/2,其中加入NaCl的eis在高频区具有更小的半圆,传荷阻抗较小,具有更快的电荷转移速率。

实验四苯胺单体的电聚合一、实验目的1、熟悉电化学工作站测试方法的应用2、了解苯胺单体电聚合的机理二、实验原理聚苯胺作为一种优良的防腐材料逐渐引起重视,并且成为导电聚苯胺最有希望的研究领域。

因导电聚合物(如聚苯胺)通常不溶于水和一般有机溶剂,且无热塑性,故加工困难,涂料生产成本很高,涂料的生产和涂装过程涉及大量的挥发性有机溶剂,易造成生产和周围环境的空气污染,危害工人健康。

因此,采用电化学法制备导电聚苯胺在防腐蚀应用上应具有更大的优势。

苯胺的电聚合反应可以概括为以下过程:一般认为,反应的第一步是电极从芳香族单体上夺取一个电子,使其氧化成为阳离子自由基;生成的两个阳离子自由基之间发生加成性偶合反应,再脱去两个质子,成为比单体更易于氧化的二聚物。

留在阳极附近的二聚物继续被电极氧化成阳离子,继续其链式偶合反应。

三、实验试剂基仪器试剂:苯胺单体、0.5M 硫酸仪器:化学工作站、三电极体系四、实验步骤首先、打磨铂片电极,尽量打磨发亮,将较亮的一极作为工作极。

其次、连接测量电路。

将三个电极分别插入注入-1硫酸和苯胺单体的电解溶液的中。

最后、将电解池中的三电极分别与电化学工作站三根相应的导线相连。

然后测量并保存数据。

在-0.2~0.8 V之间以,10,200 mV/s的扫速循环伏安扫描50圈,比较电容性能。

五、实验数据及分析图6 50mv/s的CV曲线图7 200mv/s的CV曲线图数据分析:从图中可观察到聚苯胺两对典型的氧化还原峰(即苯胺的氧化掺杂) ,这不同于典型的双电层电容器的循环伏安曲线,显示出法拉第准电容的存在,且随循环次数的增加,反应电流随之增大,表明聚苯胺在铂电极上的顺利聚合,50 mv/s扫速下反应电流增加的更快说明低扫速更有利于聚苯胺在铂电极上的聚合,具有更好的反应动力学。

实验六镍片钝化曲线一、实验目的:1.熟悉CHI电化学工作站的使用。

2.学会用阳极钝化曲线进行样品分析的实验技术。

3.了解镍片在不同电势区间表现出的钝化和破钝现象二、实验原理由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。

金属表面状态发生变化,使它具有贵金属的低腐蚀速率和正电极电势增高等特征的过程。

金属与周围介质自发地进行化学作用而产生的金属钝化称为化学钝化或自钝化作用。

通常强氧化剂(浓HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、HClO3等)可使金属钝化。

钝化后的金属失去原有的某些特性。

若金属通过电化学阳极极化引起钝化称为阳极钝化。

一些可以钝化的金属,当从外部通入电流,电位随电流上升,达到致钝电位后,腐蚀电流急速下降,后随电位上升,腐蚀电流不变,直到过钝区为止利用这个原理,以要保护的设备为阳极导入电流,使电位保持在钝化区的中段,腐蚀率可保持很低值。

在保持钝性的电位区间,决定金属的阳极溶解电流密度大小的是钝化膜的溶解速度,所以,金属的钝态不是热力学稳定状态,而是一种远离平衡的耗散结构状态。

阳极保护法需要一台恒电位仪以控制设备的电位(以免波动时进入活化区或过钝化区)。

由于只适用于可钝化金属,所以这种方法的应用受到限制。

三、试验装置:CHI750C电化学工作站,镍片,铂电极,参比电极。

四、实验步骤1镍电极前处理:研究电极是高纯Ni电极,经1.5μ研磨膏抛光,洗涤剂和蒸馏水冲洗即可待用。

2电解液配制:电解质溶液是0.1M H2SO4溶液。

3试验装置搭配:辅助电钮是Pt电极。

参电极是饱和甘汞电极。

4设置参数测试:初始电极电位为-0.4 V vs SCE,终止电位为1.8V vs SCE。

控制扫描速度测定单程阳极钝化曲线。

五、结果与讨论实验测试所得钝化曲线结果如图:图8 镍钝化曲线图数据分析:镍片钝化曲线可分为四个区域:由图可观察到:-0.18v到0v区间为活性溶解区,是镍片的正常溶解区间,阳极电流随电位变化符合Tafel公式;0到0.35v区间为钝化过渡区,此时镍片表面形成钝化膜,所以电流密度随着阳极电极电势增大而减小0.35v到1.43v为钝化稳定区,金属处于钝化状态,此时镍片表面生成一层致密的钝化膜,在此区间电流密度稳定在很小值,此时的电流密度为金属镍的稳定溶解电流密度;1.43v以后为过钝化区,电流密度又随阳极电极电势的增大而迅速增大,在此区间钝化了的镍片又重新溶解。

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