线性电位法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为.docx

线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为1. 请绘制一下镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线草图，并指出钝化电流，钝化电势，稳定钝化区间，稳定钝化区电流。如何测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线？答：采用三电极体系用线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线，在阳极极化曲线测量线路中，参比电极与工作镍电极构成测量回路，对工作镍电极的电势进行测量和控制，回路中没有极化电流流过，只有极小的测量电流，不会对工作电极的极化状态、参比电极的稳定性造成干扰。辅助电极与工作镍电极构成极化回路，极化电路中流过极化电流，并对极化电流进行测量和控制。2. 在线性电位扫描法测定镍在硫酸溶液中的钝化行为的实验中，为什么要用恒电势法而不能用恒电流法？ 答：由于恒电势法能测得完整的阳极极化曲线，因此，在金属钝化研究中比恒电流法更能反映电极的实际过程。3. 在阳极极化曲线测量中，参比电极和辅助电极各起什么作用？答：在阳极极化曲线测量线路中，参比电极与工作电极构成测量回路，对工作电极的电势进行测量和控制，回路中没有极化电流流过，只有极小的测量电流，不会对工作电极的极化状态、参比电极的稳定性造成干扰。辅助电极与工作电极构成极化回路，极化电路中流过极化电流，并对极化电流进行测量和控制。 4. 在恒电势法测定极化曲线时，何谓静态法？何谓动态法？ 答：（1）静态法 将研究电极的电势恒定在某一数值，同时测量相应极化状况下达到稳定后的电流。如此逐点测量一系列恒定电势时所对应的稳定电流值，将测得的数据绘制成电流-电势图，从图中即可得到钝化电位。 （2）动态法 将研究电极的电势随时间线性连续地变化(见图1)，同时记录随电势改变而变化的瞬时电流，就可得完整的极化曲线图。所采用的扫描速率(单位时间电势变化的速率)需根据研究体系的性质而定。一般来说，电极表面建立稳态的速度愈慢，则扫描速度也应愈慢，这样才能使所测得的极化曲线与采用静态法的相近。 上述两种方法，虽然静态法的测量结果较接近静态值，但测量时间太长，所以，在实际工作中常采用动态法来测量。5. 当电势加到一定值后，镍电极上出现气泡，请解释为什么会出现此现象？答：当电势加到一定值后，达到了氧气的析出电极电位，有氧气析出了，因此镍电极上出现气泡。6. 测定镍阳极极化曲线时，在测量前，为什么电极在进行打磨后，还需进行阴极极化处理？答：在测量前，对电极进行打磨只能去掉钝化后镍电极表面上凸起的氧化层，对凹进的部分不起作用，对电极进行阴极极化处理是对镍电极进行电化学活化，可进一步去掉钝化后镍电极表面上的氧化层，使其重新活化。7. 在阳极极化曲线测量中，如果扫描速率改变，测得的钝化电流和钝化电势有无变化？为什么？答：如果扫描速率过快，即电极电势变化太快，使得电极表面来不及建立稳态就往下进行，测得的E钝和i钝会有变化。如果扫描速率过慢，测得的E钝和i钝应无太大无变，只是测量时间太长。8. 在阳极极化曲线测量中，当溶液pH发生改变时，镍电极的钝化行为有无改变？答：当溶液pH发生改变时，Ni电极的钝化行为有变化。9. 什么是极化？什么是极化曲线？阳极极化电极电势如何变化？阴极极化电极电势又如何变化？ 答：在金属的阳极溶解过程中，其电极电势必须大于其热力学电势，电极过程才能发生。这种电极电势偏离其热力学电势的行为称为极化。在有电流通过电极时，电极电势偏离可逆电势值的现象称为电极的极化。在某一电流密度下，实际的电极电势与可逆电极电势之差称为超电势。电流密度越大，超电势越大。超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。阳极上由于极化使电极电势变大，阴极上由于极化使电极电势变小。10. 什么是金属的钝化？ 答：当阳极极化不大时，阳极过程的速率(即溶解电流密度)随着电势变正而逐渐增大，这是金属的正常溶解。但当电极电势正到某一数值时，其溶解速率达到最大，而后，阳极溶解速率随着电势变正，反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化。11. 影响金属钝化过程的因素有哪些？答：影响金属钝化过程的因素有：（1）溶液的组成 溶液中存在的H+、卤素离子以及某些具有氧化性的阴离子对金属钝化现象起着显著的影响。在中性溶液中，金属一般是比较容易钝化的；而在酸性或某些碱性溶液中要困难得多。 （2）金属的化学组成和结构 各种纯金属的钝化能力均不相同，以Fe、Ni、Cr种金属为例，易钝化的顺序Cr＞Ni＞Fe。 （3）外界因素 当温度升高或加剧搅拌，都可以推迟或防止钝化过程的发生。这显然是与离子的扩散有关。在进行测量前，对研究电极活化处理的方式及其程度也将影响金属的钝化过程。12. 金属阳极钝化曲线图分为哪些区？答：活性溶解区、过渡钝化区、稳定钝化区、过钝化区。13. 为什么每进行一次金属阳极钝化曲线测量都要对待测镍电极进行打磨