第一章电化学测量的基本知识-电化学工程-郑州轻工业学院.ppt

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第一章电化学测量的基本知识-电化学工程-郑州轻工业学院

电化学测量电子教案—绪论 第一章 电化学测量的基本知识: §1.1 三电极与两回路 §1.1 三电极与两回路 1.1.1 三电极组成 1.1.2 两回路 1.2.4.1 滴Hg电极的优点 1.2.4.2 滴Hg电极的缺点 被测体系的浓度有一定的限制 浓度不能太小,若10-5 M,汞滴面积变化引起的电容电 流影响较大; 浓度也不能太大,若0.1 M,汞滴不宜滴落; 合适的浓度范围是:0.01[C]0.1 M 电位区间小,实际测量有限 电位范围:+0.6~-1.6 V Hg电极表面行为与其它电极表面有差距 * 材料与化学工程学院 化工工艺教研组 主讲人:王力臻、张勇 第1章 电化学测量概述 第2章 电化学测量的基本知识 第3章 稳态测量方法 第4章 暂态测量方法总论 第5章 控制电流阶跃暂态测量方法 第6章 控制电势阶跃暂态测量方法 第7章 线性电势扫描伏安法 第8章 交流阻抗法 第9章 电化学测量仪器的基本原理 主要教学内容安排: ?电化学测量参考书 (要目) ? 1. 胡会利、李宁编,电化学测量,国防工业出版社, 2007. 2. 刘永辉编,电化学测量技术,北京航空学院出版 社,1987年. 3. 田昭武编,电化学研究方法,科学出版社,1984年. 4. 魏宝明编,金属腐蚀理论及应用,化学工业出版 社,2002. 判断分析: 是实验结果的 分析和解释。 响应信号: 是实验结果 扰动信号: 是测量条件 的选择与控 制。 对“未知”施加挠动信号 得到响应信号 判断分析得“已知” 学习电化学测量的基本方法如下: 实测图 原理图 研究电极:WE 三电极 辅助电极:CE 参比电极:RE ① 测量回路(并联电路) ① 极化回路(串联电路) 由:极化电源、WE、CE、 可变电阻以及电流表等组 成。 由:控制与测量电位的 仪器、WE、RE、盐桥 等组成。 实现控制或测量极化的变化 测量WE通电时的变化情况 功能 目的 调节或控制流经WE的电流 实现极化电流的变化与测量 1. 可以同时测量极化电流和极化电位; ? 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。 1.1.3 三电极的优点 1.被测体系 研究电极所处的溶液体系。 ? 2.测量体系 参比电极所处的溶液体系。 1.1.4 两类溶液体系 1.2.1 电解池/容器 是装电解质溶液、WE、CE所用,是一种容器,要求稳定性好,不溶出杂质,不与电极物质、电解液发生反应,大部分无机电解质是玻璃的,强碱电解液例外,具体要求如下: ① 化学稳定性高; ② 体积适中 太小:研究体系浓度变化;太大:浪费 浓度变化: ,可见c与J0有关→η。 §1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求 ③ 鲁金Luggin毛细管距离; 太近:电位测不准;太远:较大的欧姆压降; 距离(管直径) ,这是半定性半定量关系; 鲁金:是苏联电化学创始人“A.H.弗鲁姆金”院士的人名,为了纪念他发明的装置,他是经典电化学的奠基人。 ④ 气体电极:要注意气体的入口和出口 例如:燃料电池的氢电极、氧电极。 §1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求 ⑤ 辅助电极的位置、大小及形状; 位置:与WE平行放置; 大小:SCE5SWE。 §1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求 形状:例如天津第一电镀厂,要镀12 t的轴(直径1.2 m,长:12 m),怎么做呢? 就在地下挖个大坑,把轴吊在坑里并转动,转动的目的是减小浓差极化,四周为辅助电极,如下图所示: ⑥ 恒电位测量中,电解池的内阻要小。 §1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求 作用:比较。 本身电位的稳定。 1.2.2.1 应具备的条件 ① 可逆电极(浓度不变,电位不变); 这是热力学说法,符合Nernst方程。 ② 参比电极是不极化电极(i0→∞); 实际上i0不可能∞,所以需要控制流经RE的电流非常小,即:I测10-7 A/cm2。 1.2.2 参比电极 1.2.2.1 应具备的条件 ③ 良好的稳定性(化学稳定性好、温度系数小); ④ 具有良好的恢复特性; ⑤ 恒电位测量中,要求低内阻,从而实现响应速度快。 1.2.2 参比电极 1.2.2.2 常见的参比电极

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