电化学实验讲义2012
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应用化学(工)专业技术实验指导书
(电化学方向)
天津大学化工学院应用化学(工)实验中心
二○一二年二月
目 录
实验一电解池和电极 (2)
实验二氯化银电极的制备 (6)
实验三稳态恒流法阴极极化曲线的测量 (9)
实验四稳态恒电位法测量金属阳极极化曲线 (12)
实验五三角波电位扫描法研究氢和氧在铂电极上的吸附行为 (15)
实验六恒电位阶跃法测量电极真实表面积 (19)
实验七恒电流方波法测量化学电源的内阻 (21)
实验八交流阻抗法测量电极过程的交换电流 (25)
实验九恒流暂态法测定电化学反应的动力学参数 (30)
实验十线性极化法测量金属腐蚀速率 (36)
实验十一电合成聚苯胺 (38)
实验十二* 开放性实验 (41)
附录1 甘汞电极相对标准氢电极的电极电位
附录2 线性极化技术中B的文献值
附录3 25℃下常用电极反应的标准电极电势
参考文献
实验一电解池和电极
一、实验目的
了解电解池的结构;掌握电极等主要部件的安装技巧;了解影响测量准确性的主要因素和解决方法。
二、实验原理
电解池的结构和电极的安装对电化学测量有很大影响,因而是电化学测试中非常重要的环节。
(1)设计和安装电解池应考虑的因素
1. 便于精确地测定研究电极的电位。
为此,除了电流非常小(< 0.1 mA)的情况,所有的实验都应采用三电极电解池。
为了减小溶液的欧姆电压降对电位测量和控制的影响,应采用鲁金毛细管与参比电极联接,鲁金毛细管的位置必须选择适当。
极化测量时,有电流通过电解池。
因此,溶液中各点到研究电极的电位降就不同。
如图1-1所示,鲁金毛细管口的位置不同,测得的研究电极电位就不同。
因为研究电极与参比电极的鲁金毛细管口之间,由极化电流和这段溶液电阻引起的欧姆电位降,将附加到测量或控制的电位中去,造成误差。
鲁金毛细管口应尽量靠近电极表面。
但是,如果鲁金毛细管口无限靠近研究电极表面,则将使该处电极表面的电力线受到屏蔽,而且改变了该处溶液的对流情况,也会歪曲实验结果。
因此,毛细管必须十分细,如外径0.01~0.05cm。
鲁金毛细管口离电极表面的距离不小于毛细管的直径。
这样不但免于造成屏蔽效应,又可降低欧姆电位降。
图1-1 H型电解槽
极化测量时鲁金毛细管的位置也很重要。
对于平板电极应放在电极的中央部分,因为边缘部分的电力线分布不均匀。
对于球形电极(如汞滴),毛细管口应放在球形电极的侧上方,应减少对电流分布不均匀的影响。
对于极稀的溶液或低电导的溶液以及大电流下的极化测量,使用鲁金毛细管仍不能解决问题,这时必须采用其他方法来减少溶液欧姆电位降的影响,譬如采用运算放大器、电桥平衡电路或断电流法来实现对欧姆电阻的补偿。
图1-2 几种常用的鲁金毛细管的形式和位置
2. 应使研究电极表面上的电流密度分布均匀,从而也使电位分布均匀。
为此要根据电极的形状和安装方式正确选择辅助电极的位置。
实验时,在辅助电极表面经常会产生一些氧化、还原产物,譬如铂作辅助电极时表面常有氢或氧析出,这些物质溶解在溶液中,扩散到研究电极表面进行电化学反应,从而影响测量结果。
为了减少这种影响,电解池的研究电极和辅助电极必须分得较开,有时可用磨口活塞或烧结玻璃隔开,以避免辅助电极反应产物的影响。
通常也常采用大面积的辅助电极,使测试过程中辅助电极不发生显著的变化。
3. 电解池的体积要适当,而且要考虑电极面积的大小以及电极面积与溶液体积之比。
电解池体积太大,消耗溶液太多,造成浪费。
体积太小,在较长时间的稳态极化测量中,会引起溶液成分的明显变化,从而影响实验结果。
但在快速测量中影响不大。
(2)常用水溶液中的参比电极
参比电极的作用是作为测量电极电位的“参比”对象,参比电极的性能直接影响电位测量或控制的稳定性、重现性和准确性。
应根据具体测量体系,合理选择参比电极。
1. 甘汞电极,Hg|Hg2Cl2|KCl溶液
甘汞电极是中性~酸性介质中最常用的参比电极,电极反应是:
Hg2Cl2 + 2e-═ 2Hg + 2Cl—饱和甘汞电极φ=0.2438V( 25℃)
2. 汞-硫酸亚汞电极,Hg|Hg2SO4|SO42-
汞-硫酸亚汞电极常做硫酸体系中的参比电极,电极反应是:
Hg2SO4 + 2e- ═2Hg + SO42-φӨ= 0.6158V(25℃)
由于Hg2SO4在水溶液中溶解度较大,所以电极的稳定性较差。
3. 汞-氧化汞电极,Hg|HgO|OH—
汞-氧化汞电极是碱性溶液体系常用的参比电极,电极反应是:
HgO + H2O + 2e-═Hg + 2OH—φӨ=0.1100 V (25℃)
4.银-氯化银电极,Ag|AgCl|Cl—
银-氯化银电极具有非常良好的电极电位重现性,是常用的参比电极。
AgCl + e-═Ag + Cl—φӨ=0.2224V(25℃,1mol/L KCl)
(3)盐桥
当被测溶液与参比电极溶液不同时,常用盐桥把参比电极与研究电极联接起来。
盐桥的作用有两个:一是减小液体接界电位(液体接界电位至今尚无法精确测量和计算),二是防止和减少而溶液的污染。
最常见的盐桥是充满盐溶液的倒U型管,管的两端分别插在两种溶液中把它们连接起来,见图1-1。
盐桥溶液的选择应注意:
1.溶液中阴、阳离子的扩散速度应尽量接近,而且溶液浓度要大。
这样在界面上主要是盐桥溶液向对方扩散,而且阴、阳离子的扩散速度相差很小,因此产生的液体接界电位很小。
在盐桥两端两个液体接界电位方向相反,可抵消一部分,使原溶液间总的液体接界电位大为减小,甚至可以忽略不计。
通常使用的盐桥溶液有饱和KCl和NH4NO3水溶液。
有机电解质溶液中可用苦味酸四乙基胺溶液或高氯酸季胺盐溶液。
2.盐桥溶液中的离子不得与两端的溶液发生反应;也不能污染或干扰被测体系或参比电极。
3.为了尽量减小被测溶液、盐桥溶液及参比电极溶液间的彼此污染,应减小盐桥内溶液的流动速度和离子扩散速度。
如有的盐桥采用玻璃磨口活塞(不要用凡士林润滑剂),有的盐桥两端用多孔烧结玻璃或多孔陶瓷封结,最简单的是用湿的卷紧的滤纸塞上制成。
盐桥内的溶液中加入琼脂形成充满凝胶状电解质也可以抑制溶液的流动。
这种盐桥电阻较小,制作方便,但不能用于强酸、强碱或有机电解液中。
由于琼脂微溶于水,也不能用于吸附研究实验中。
为了减少盐桥溶液扩散到研究体系或参比电极溶液内,还可以利用液位差使盐桥中的电解液流向中间容器,如图1-2。
其中,中间容器中的溶液为饱和KCl 或与参比电极内的溶液相同,而其液面比研究体系溶液的液面低。
因此,通过“虹吸”现象,研究体系的溶液应通过盐桥(其中可注入研究体系的溶液)向中间容器流动。
如果把参比电极的橡皮塞拿掉,参比电极内的液面比中间容器的液面高,也会向中间容器慢慢流下,这样就可以防止参比电极与研究体系之间溶液的相互污染。
图1-1 利用液位差防止参比电极与研究体系溶液的相互污染
1-研究体系溶液 2-研究电极 3-鲁金毛细管 4-多孔烧结玻璃
5-中间容器 6-多孔陶瓷 7-参比电极8-橡皮帽
二、实验仪器与试剂
(1)实验仪器:三电极体系和电解池、鲁金毛细管、天平、倒U型玻璃管(2)实验药品:固体KCl,琼脂,环氧树脂和固化剂
三、实验步骤
(1)熟悉三电极体系和电解池的安装
1. 常用金属电极的设计和制作。
2. 根据电极使用条件,选用环氧树脂和合适的固化剂封装电极。
3. 三电极体系电解池的安装。
(2)盐桥的制作
1. 在热水中加入3~4%的琼脂粉;待溶解后加入所需的量的固体KCl。
2. 溶解后趁热将其注入或吸入盐桥玻璃管中;冷却后形成不流动的凝胶。
3. 将所制成的盐桥保存在饱和KCl溶液中备用。
实验二氯化银电极的制备
一、实验目的
了解常用参比电极的特点及应用;熟悉参比电极的性能和工作原理;掌握常
用参比电极的制备方法。
二、实验原理
参比电极的作用是作为测量电极电位的“参比”对象。
在电化学测量中一般
要求参比电极有如下的性能:
1. 理想的参比电极应是不极化电极。
即电流流过时电极电位变化很微小。
这就要求参比电极有较大的交换电流密度。
2. 参比电极要有很好的恢复特性。
在突然流过电流或断电后,其电极电位
应很快恢复到原电位值。
改变参比电极所处的温度,其电位会有相应的变化,在
温度恢复到原先值后,其电位恢复到原电位值,不发生滞后现象。
3. 参比电极要有良好的稳定性。
温度系数要小,电极材料在体系中稳定。
通常多用微溶盐电极作为参比电极,它们的氢标准电极电位是已知的。
常用
的参比电极包括氢电极、甘汞电极、氧化汞电极、硫酸亚汞电极和氯化银电极等。
在实际使用中应根据被测溶液的性质和浓度选择相同或相近的参比电极,如在含
有氯离子的溶液中可选用甘汞电极或氯化银电极;在硫酸或硫酸盐溶液中可选用
氯化汞电极;在碱性溶液中可选用氧化汞电极。
这种选择方法可使液接界电位减
至最小程度,从而提高测量结果的准确性,并减少对参比电极的污染。
氯化银电极可表示为Ag|AgCl(s),KCl(l),其电极反应和电极电位表达
式分别为:
AgCl + e-═Ag + Cl- (2-1)
φ=φӨ-(RT/F)ln a Cl- (2-2)25℃时氯化银电极的标准电极电位φӨ=0.2224V,其它不同温度下氯化银电
极的标准电极电位如表2-1所示。
表2-2是不同KCl浓度的氯化银电极的电极电
位。
表2-1 不同温度下氯化银电极的标准电位φӨ
温度(℃)φӨ(V)温度(℃)φӨ(V)温度(℃)φӨ(V)
0 0.2363 20 0.2255 40 0.2120
5 0.2339 25 0.2224 45 0.2082
10 0.2313 30 0.2191 50 0.2044
15 0.2285 35 0.2156 60 0.1982
表2-225℃时氯化银电极的电极电位φ
KCl浓度(mol/L)0.1 1.0 饱和φ(V)0.2880 0.2224 0.1990
表2-3 KCl的溶解度
T(℃) S(g) T(℃) S(g) T(℃) S(g)T(℃) S(g)
0 28.0 20 34.2 40 40.1 80 51.3
10 31.2 30 37.2 60 45.8 100 56.3
银-氯化银电极具有非常良好的电极电位重现性,在中性氯化物溶液中用氯
化银电极比较方便,是常用的参比电极。
因这种电极对氯离子可逆,可直接放在
被测溶液中,从而避免了液体接界电位。
在过电位测量中可不必求出此氯化银电
极的电位。
如欲知它在该溶液中的电位,则可用甘汞电极把它测出,或根据氯离
子活度进行计算。
在1mol/L KCl溶液中,AgCl溶解度为14 mg/l,而在饱和KCl溶液中则高达
10 g/l。
因此为保持电极电位的稳定,所用KCl溶液需要预先用AgCl饱和,特别
是在饱和KCl溶液中更应注意。
此外,如果把饱和KCl溶液的Ag/AgCl电极插在
稀溶液中,在液接触的KCl溶液被稀释使一部分原先溶解的AgCl2-会分解成AgCl
沉淀,容易堵塞参比电极管的多孔性封口。
由于上述缺点,通常不采用饱和KCl
溶液而采用3.5 mol/L KCl溶液。
图2-1 银-氯化银电极
三、仪器与试剂
(1)实验仪器
直流稳压稳流电源1台,电解池1个,银电极两支,Pt电极1支,甘汞电极
1支,数字电压表1台。
(2)实验试剂及材料
丙酮,无水乙醇,金相砂纸,0.1 mol/L HCl溶液,3mol/L HNO3溶液,1mol/L KCl溶液,自制盐桥,鲁金毛细管。
四、实验步骤
(1)银电极制作
1. 取银丝约15cm,将其一端焊上铜丝作为引出线,另一端取约10cm绕成螺线型,螺旋直经约5mm。
2. 用加有固化剂的环氧树脂将其封入外径6mm的玻璃管中。
(2)氯化银电极的制作
1. 将制备好的银电极用丙酮除去表面玷污的有机物,在3mol/L HNO3溶液中浸蚀一下,再用蒸馏水清洗干净,然后放在0.1mol/L HCl溶液中进行阳极氧化。
用Pt丝做阴极,进行电解氯化,使银丝上覆盖一层AgCl。
电解时所用阳极电流密度约为 0.4 mA/cm2,通电约30 min,至电极呈淡紫色。
取出后用蒸馏水充分清洗,装入参比电极管待用。
3. 将制好的电极放在1mol/L KCl溶液中,不要碰到玻璃管的环氧树脂。
氯化银电极不得直接暴露在日光照射下,因AgCl见光分解。
(3)氯化银电极电位的测量
1. 取甘汞电极作为基准,用数字电压表分别测量2支氯化银电极在1mol/L HCl(或KCl)溶液中的电极电位值。
2. 在1mol/L KCl溶液中,直接测量2支氯化银电极的电极电位差,并对实验过程和结果进行评价。
五、讨论
1. 在测量氯化银电极电位时,主要的误差来源?
2. 减小误差提高测量准确性方法?
实验三稳态恒流法阴极极化曲线的测量
一、实验目的
1. 理解并掌握经典恒电流法测量稳态阴极极化曲线的基本原理和测量技术。
2. 测定锌电极在碱性溶液中的阴极极化曲线。
二、实验原理
恒电流法是控制电流密度使其依次恒定在不同的数值,同时测定相应的稳定电极电位值,然后把测得的一系列电流密度和电极电位绘成曲线,就是恒流稳态极化曲线。
在此情况下,电流密度是自变量,极化曲线表示表示电极电位和电流密度之间的函数关系:φ=f(i)。
在恒电流极化中,电流的恒定可用两种方法来实现:一种是恒电流仪,它通过电子线路的反馈作用自动调整,使电流维持稳定。
另一种是经典恒电流法,即利用高压直流电源串联一组高电阻来维持电流恒定。
本实验采用高压高阻法恒流。
由于电解池的阻抗远远小于外线路中串联的限流电阻,所以在测量过程中由于电极极化、钝化等原因引起电解池的阻抗变化或电路中接触点电阻的变化相对于限流电阻而言是微不足道的,因此,它引起的电流变化可以忽略不计,达到恒定电流的目的。
与控制电位法相比,控制电流法所用仪器简单,容易实现,所以应用较早。
但控制电流法只适用于测量单值函数的稳态极化曲线,即一个电流密度值对应于一个电极电位值。
一个电流密度对应几个电极电位值时必须采用控制电位法才能测得一条完整的极化曲线。
采用恒电流法测量极化曲线时,在每一个给定的电流密度下,读取相应的电极电位值。
但由于种种原因,在给定电流后,电流不能立即达到稳态,即电极电位还将随时间发生变化。
不同的电极体系,电位趋于稳定所需要的时间也不同。
那么,在实际测量时应该怎样来读取实验数据呢?大家知道,所谓稳态是相对于暂态而言的,绝对的稳态是不存在的,暂态与稳态的划分是以物理量变化是否显著为标准,这种划分也是相对的,因为其还与采用仪器的灵敏度及观察的时间长短有关。
所以,在实际测量中,往往电位接近稳定时(即1~3分钟内读数无大变化)就读取电位值,或者硬性规定时间间隔,给定电流后停一定时间(如3、5或10分钟)测取电位值。
显然,这种测得的极化曲线并非稳态,而只是接近于稳态,是“准稳态”。
在稳态情况下,极化曲线表示电极反应速度(即电流密度)与电极电位的关系。
极化曲线是研究电极过程动力学最基本最重要的方法。
利用极化曲线可以测量电极电极反应的动力学参数,如交换电流密度iӨ,传递系数α或β,还可以研
究电极反应机理。
此外,极化曲线在应用电化学如电解、电镀、化学电源和金属腐蚀等方面得到广泛应用。
本实验测量锌电极在1 mol/L KOH溶液中的极化曲线。
电极反应:
阴极(Zn电极):2H2O + 2e- → 2OH—+ H2↑
阳极(Pt电极): 2OH—→ H2O +1/2O2↑+ 2e-
图3-1 为锌电极在碱性溶液中的阴极极化曲线,I、II、III区分别对应弱极化区、Tafel极化区和析氢区,电极过程为电化学控制。
图3-1锌电极在碱性溶液中阴极极化曲线
三、仪器和测量体系
仪器:直流稳压稳流电源1台,数字电压表1台,指针式电流表1台,10000Ω精密电阻箱1台,电解池1套,导线,鲁金毛细管。
测量体系:研究电极:Zn电极(直径3mm,纯度99.95%),辅助电极:Pt 电极,参比电极:氧化汞电极,电解液:1 mol/L KOH溶液。
实验使用的标准氧化汞电极(天津艾达恒晟科技发展有限公司)参数如表3-1所示,所以其电极电位φӨ=0.098-1.12×10-4 (t-25)/(V)。
表3-1标准氧化汞电极结构和性能参数
电极 电极结构 25℃电极电位(V)温度系数(mV/dec)使用介质氧化汞电极Hg/HgO/KOH (a=1) 0.098-1.12碱性
四、实验步骤
(1)极化曲线的测量
1.将研究电极用金相砂纸磨光,除油后装入电解池,位置固定后调整鲁金毛细管的位置;辅助电极清洗后也装入电解池;加入电解液。
图3-1 采用经典恒电流法测定阴极极化曲线电路图
2. 接通极化回路,极化电流从0.05mA开始测量,一直测量到电极电位2.0V 左右结束。
在初始阶段每间隔0.1mA测量一次电位值,随后可适当增大电流间隔。
3.极化电流由小到大测量一次,然后由大到小再测量一次。
然后关闭电源、拆掉导线,电极和电解池冲洗、干燥。
(2)实验数据的处理
1. 逐点记录数据,格式参考下表:
-φ/V (η/ V)
i
I / mA i / ( mA/cm2) log
负向极化正向极化
2. 注意在极化开始前记录Zn电极的开路电位
3. 用origin软件处理数据,得到电子版(η或φ)~log i图。
4. 准确判定测量曲线的Tafel区,Tafel方程式η= a + b log i,由η~log i图可以得到Tafel常数a和b,其中a = RT log iӨ/αnF,b = -RT /αnF。
五、讨论
1. 必须注意过电位η=|φ–φe|的计算,如果φe是氢标电位,需要将实验记录的相对于氧化汞电极的φ值换算成氢标电位,再进行相关计算。
2. 通过测量的极化曲线还可以获取哪些重要的电化学参数?
实验四稳态恒电位法测量金属阳极极化曲线
一、实验目的
掌握稳态恒电位法研究金属钝化的原理和实验技术;了解金属阳极的活化过程、钝化现象及影响因素;掌握恒电位仪的一般使用方法。
二、实验原理
恒电位法也叫控制电位法,就是将研究电极的电极电位依次恒定在不同数值下,同时测量相应的稳态电位值。
将测定的一系列电位值对相应的电流值作曲线,即得稳态恒电位极化曲线。
在这种情况下,极化曲线表示电极反应速度(即电流密度)与电极电位之间的关系:i =f(φ)。
稳态极化曲线即可测定阳极极化曲线,也可测定阴极极化曲线,尤其适合测定电极表面状态发生某种特殊变化的极化曲线。
如本实验测量的具有钝化行为的镍电极阳极极化曲线,这种具有复杂形状的极化曲线用恒电流法是测量不出来的,只有用恒电位法才能得到真实完整的极化曲线。
恒定电极电位的方法有两种:一种是经典恒电位法,由于这种方法精度差、操作不便,目前已经很少使用;另一种是采用恒电位仪或电化学工作站的恒电位部分,它可以通过电子电路的反馈作用自动控制电极电位恒定,由于测量迅速、准确测量过程可自动控制等优点,因而得到广泛使用。
恒电位测量极化曲线可采用逐点式测量(静态法),也可采用连续扫描法(动态法)通过工作站自动记录极化曲线。
注意电位扫描速度必须控制得足够慢,一般说来,电极表面建立的稳态速度越慢,则扫描速度也应越慢。
图4-1 金属阳极极化曲线
恒电位法测得的金属阳极极化曲线如图4-1所示,图中曲线可分为4个区域:(1)AB段为活性溶解区。
此时金属正常溶解,阳极电流随电位的变化服从Tafel公式。
(2)BC段为过渡钝化区。
当电位达到B点时,金属开始发生钝化,B点的电流称为临近钝化电流i P,对应的电位叫临界钝化电位φP。
电位过B点后,金属
的溶解速度急剧降低,向钝化态过渡。
(3)CD段为稳定钝化区。
这时金属溶解速度基本上不随电位改变,此时的电流密度称为维钝电流密度i P’,也即钝态金属的稳定溶解电流密度。
(4)DE段为超钝化区。
此时阳极电流又随电位正移而增大,电流增大的原因可能是由于高价金属离子的产生,也可能是水分子放电析出O2,还可能是两者同时出现。
上述极化曲线可以看出,具有钝化行为的阳极极化曲线的一个重要特点是存在所谓的“负坡度”区域,即曲线的BCD段。
由于这种极化曲线上每一个电流值对应着几个不同的电位值,故具有这样特性的极化曲线是无法用恒电流法测得的。
因而恒电位法是研究金属钝化的重要手段,得到的阳极极化曲线可以研究影响金属钝化的各种因素,这些因素包括:
(1)溶液的组成。
溶液中存在的H+、卤素离子以及具有某些氧化性的阴离子对金属钝化行为有显著影响。
在酸性和中性中随着H+浓度的降低,临界钝化电流减小,临界钝化电位也向负移。
卤素离子,尤其是Cl—能够破坏金属的钝化状态,使溶解速度大大增加。
而某些具有氧化性的阴离子则可能促进金属的钝化。
(2)金属的组成和结构。
各种金属的钝化能力不同,如Cr>Ni>Fe。
(3)外界条件。
温度、搅拌对钝化有影响,一般说来,提高温度和加强搅拌都不利于钝化过程的发生。
此外,由于溶液欧姆压降的存在引起了极化曲线的歪曲(图4-1中虚线),可以看出电流越大,偏差越大。
所以在精确测量和控制电极电位的测量中,必须尽可能减小欧姆压降。
三、仪器和测量体系
仪器:TD3691恒电位仪(天津中环电子仪器公司),TD73000型PCI电化学测试系统(电化学工作站),数字电压表1台,电解池1套。
图4-2 TD3691型恒电位仪
测量体系:研究电极:镍电极(直径3mm,纯度99.5%),辅助电极:大面积不锈钢网,参比电极:硫酸亚汞电极,电解液:1 mol/L H2SO4溶液,含10 g/l
NaCl的1 mol/L H2SO4溶液。
实验使用的硫酸亚汞电极(天津艾达恒晟科技发展有限公司)参数如表4-1所示。
饱和硫酸亚汞电极25℃时的电极电位为0.650V。
表4-1硫酸亚汞电极结构和性能参数
电极简称 电极结构 25℃电极电位(V)温度系数(mV/dec)使用介质 MSE Hg/Hg2SO4/ SO42- (a=0.1)0.640-0.800 酸性
四、实验步骤
(1)极化曲线的测量
1. 将镍电极待测面用金相砂纸打磨、丙酮清洗除去表面油脂、浸酸化除去氧化膜、清洗等预处理。
2. 将三电极体系电解池安装好,加入电解液,将图4-2中恒电位的接线夹分别与三电极接好。
(参比电极与研究电极之间可再接数字电压表方便读取数据。
)
3. 打开恒电位仪电源,确定各开关位置。
调节“测量选择”先打到参比电极档,读取稳定电位;然后再打到“极化电平”档,用极化电平旋钮调至此稳定电位。
按下“工作”按钮,“测量选择”打到“电流”档,电流读数应为零。
4. 用“极化电平”旋钮调节电位值,间隔可在20mV~50mV,记录数字电压表和恒电位仪表盘指示的电位和电流值。
当进入超钝化区,电流值超过临界钝化电流时,立即停止试验。
5. 实验完毕,断开电路,观察电极表面形貌的变化,再打磨、清洗后重新装入电解池,采用TD73000型PCI电化学测试系统(见图4-3)线性电位扫描法重新测试,扫描速度不超过20mV/s。
图4-3 TD73000型PCI电化学测试系统线路示意图
6. 电解液中加入10 g/l的NaCl,搅拌溶解。
然后按照步骤5重新测量,比较实验结果。
(二)数据处理
1. 列表格记录实验测量的φ和相应的i值。
注意TD3691恒电位仪的采样电阻为10Ω(1000mA)、100Ω(100mA)、1KΩ(10mA)、10KΩ(1mA)和100 KΩ(0.1mA),所以如果表盘显示数字为0.026,电流档为1000mA,则电流值应为0.026(V) /10(Ω),即2.6mA。
2. 利用origin软件处理数据作出镍电极在1 mol/L H2SO4溶液中阳极极化曲线(φ~i曲线),求出i P,φP和i P’。
五、讨论:
1. 在超钝化区大幅度增大电位的后果?
2. 溶液中加入NaCl对极化曲线的影响?。