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阳极极化曲线的测定实验

报告

极化阳极测定曲线实验阳极极化实验报告碳钢极

化曲线实验报告

篇一：阴极极化曲线的测定

阴极极化曲线的测定

Themeasurementofcathodepolarizationcurve

一、实验目的及要求

1．测定氢在光亮铂电极上的活化超电势，并求出塔菲尔

公式中的两个常数a和b以及交换电流密度i；

2．了解超电势的种类和影响超电势的因素；

3．掌握采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线的实验方

法。

二、实验基本原理

本实验采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线。在电解

H2SO4溶液时，阴极上产生H2，电极反应成为成为单向不

可逆过程，电极表面产生极化，其氢超电势为

η=Φ

1

不可逆电极电势为φc=φH+/H2－φ甘汞－c对于阴极极

化的电化学极化，在一定电流密度范围内塔菲尔公式为η=a

＋blogi式中，η为氢超电势，单位为V；a和b为常数，b

为该线性方程的斜率，b值随电极性质等的变化影响不大；a

为电流密度为1A?cm-1时的超电势值，a值的大小与电极材

料、表面状态、电流密度、溶液组成和温度等有关，基本代

表了电极反应的不可逆程度的大小。a值越大，在所给电流

密度氢超电势也越大。铂电极材料属于低氢超电势金属，其

a值在0.1-0.3V之间。

当电流密度极低时，氢超电势不服从上述塔菲尔公式，此

时η与电流密度i成正比关系。

所以，氢超电势的测量就是如何测量在一定范围内一系列

不同电流密度下的电极电势，以及在实验中如何采取措施消

除电阻超电势和浓差超电势等问题。

实验选择甘汞电极作辅助电极与被测电极组成一个电解

池使氢在电极上电解；同时选择一个掺比电极与被测电极组

成一个原电池，测量电动势，获得被测电极的电极电势。对

于电阻超电势可采用鲁金毛细管消除。

当η=0时，交换电流密度为logi=－a/b0E

同时，作i-φc图，可从图上获得氢在电极上显著析出时

的最小析出电势。

三、仪器试剂

2

恒电流法测定极化曲线装置一套。标准电流电压发生器一

台，数字式酸度计一台，电流表一个，饱和甘汞惦记、铂电

极各一支。

四．实验步骤

1．测量研究电极的面积后，清洗研究电极和辅助电极，

清洗极化曲线测定装置。

2．小心灌装电解质溶液和饱和氯化钾溶液。组装已装好

溶液的极化曲线测定装置，小心使鲁金毛细管尖对准研究电

极，用洗耳球将硫酸溶液抽吸至活塞与饱和氯化钾溶液接

通，不能出现气泡，如果有气泡要赶掉。最后连接电路。

3．I=0时Ex的测定。调节电流为10mA预电解5分钟，

关闭电流输出后记下Ex。

4．依次调节电流（mA）：0.1、0.2、0.3、……..1.0、1.2、

1.4、…….2.0、3.0、4.0、6.0、8.0、…….20，依次测定Ex。

实验结束，小心拆卸装置并清洗干净，并注入蒸馏水。

五．注意事项

1．小心灌装饱和氯化钾溶液，避免液体盐桥内产生气泡；

2．小心调节鲁金毛细管；

3．一套数据要连续测定。

六．数据处理

1．根据I=0时的Ex计算Φ

2．计算φc和η：φc=φ

3

0H+/H2：ΦH+/H2=φ甘汞—Ex(I=0)；甘汞－E

η=ΦH+/H2－φc；3．作η—logi图，在电化学极化较大的

曲线上取点求斜率为常数b，并求出常数a。4．计算交换

电流密度i；

5．作i-φc图，求出析出电势φ析。

七．创新启示

1.影响氢超电势的因素较多，在实验过程中除应避免电阻

超电势和浓差超电势外，特别要注意电极的处理和溶液的的

清洁，这是做好本实验的