电化学工作站的原理与应用.ppt

1、1、电化站的原理和应用，2、Contents，1 .电化站的基本概要，2 .电化学测试方法，3 .电化站的原理，4 .电化站的具体应用，1 .双电极电化学电池，Eappl-0.64V，无电流， 2 .三电极电化学电池、作用电极(WE )参比电极(RE )对或辅助电极(counter or auxiliariare )，其中，可以采用由过电位和溶液的电阻引起的电位下降(iR、欧姆下降)和欧姆下降足够小的(1-2mV )两个电极，*所施加的电位仅作用于一部分电极Luggin capillary，6，加上的电极称为参比电极，其作用是测量进行这些反应的电极电位的基准电极。 测量的电极称为工作电极，与工

2、作电极相对的电极称为辅助电极。 在三电极法中，为了能在测量研究电极和参比电极之间的电压的同时任意调节研究电极的电位，最佳设备是具有自动调节功能的电位仪。 对于(辅助)电极，(1)在良好电子导体(2)的研究电位范围内，以使惰性(3)面积与作用电极(4)形状和作用电极(5)一致的方式配置在与作用电极对称的位置上，并镀有Pt黑的Pt或Ni等碳、石墨等作用电极、液体电极Hg电极固体电极惰性和氧化还原电极(Cu、Pb、Mg等)，电极材料的选择：背景电流小，电位窗宽，导电性好，稳定性高，再现性好，表面活性和表面吸附性能等。 常用的液体Hg电极有： (1)水银滴下电极(DME) (2)静态水银滴下电极(SM

3、DE) (3)水银悬浮电极(hanging mercury drop )。 导电性好，背景电流可以忽略，表面改性容易，制造简单，但表面不均匀，实际面积不能控制，污染物容易被污染(杂质的影响敏感)，表面可能腐蚀或钝化。 固体电极金属电极和碳电极，10，判断分析：实验结果的分析和解释。 应答信号：实验结果，干扰信号：测定条件的选择和控制。 学习电化学测量的基本方法： 11、三电极和二电路、实测图、12、三电极和二电路、原理图、13、研究电极WE、三电极、辅助电极CE、参比电极RE、三电极组成、14、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、 调节或控制WE中流过的电流，实现了极化电

4、流的变化和测量，两电路，1 .能同时测量极化电流和极化电位的2 .三电极两电路具有足够的测量精度。 三电极的优点，1 .被检系统研究电极所在的溶液系统。 2 .测量系统参照电极所在的溶液系统。 2种溶液系统，1.2.1电解池容器是用于装电解质溶液、WE、CE的容器，稳定性好，不溶解杂质，不与电极物质、电解液反应，大部分无机电解质为玻璃，强碱电解液除外，具体而言，化学稳定性要求高的体积适度三电极系各组成部分的作用和要求，太近：电位测量太远：大欧姆电压降距离(管径)，是半定性半定量关系的鲁金：以苏联电化学创始人“A.H .弗罗姆金”院士的名字，为纪念他发明的装置，他是古典电化学的创始人气体电极：请

5、注意气体的入口和出口。 例如燃料电池的氢电极、氧电极。 三电极系统中各构成部分的作用和要求、辅助电极的位置、大小及形状位置：与WE平行放置的大小： SCE5SWE。三电极系的各构成部分的作用和要求是：形状：例如天津第一电镀厂，12 t的轴(直径1.2 m，长度： 12 m )，如何在地下挖个大孔，把轴吊在孔里旋转，旋转的目的是缩小浓差分极，从而使周围三电极系统中各构成部分的作用和要求，和自己的电位的稳定。 必须具备条件可逆电极(浓度不变，电位不变)这是热力学的说法，符合Nernst方程式。 参考电极是无极化电极(i0 )，实际上i0是不可能的，所以需要抑制流过RE的电流非常小，即，I测定10-

6、7 A/cm2。 在具有应该具备的条件良好的稳定性(化学稳定性好，温度系数小)良好的恢复特性的定电位测定中，要求低内部电阻，响应速度快。 参考电极、和常见的参考电极甘水银电极Hg|Hg2cl2|cl-HgHg2(由于水银不稳定，在高温下容易变成Hg2，温度的影响很大。 70、另外，Cl-饱和，防止变化。 参比电极：常见的参比电极水银-硫酸第一水银电极； Hg|Hg2SO4|SO42-亚水银不稳定，高温下容易变成Hg2，温度的影响很大。 为了防止Hg2SO4的水解，选择高浓度的SO42-、40。 参比电极：常见的参比电极水银-氧化水银电极； Hg|HgO|OH- Hg2虽然比较稳定，但具有强的氧

7、化性，应该防止还原性物质对Hg2的影响。 参比电极：常见的参比电极银-氯化银电极； Ag|AgCl|Cl-错离子Ag2Cl2在不稳定agagagag2(感光性强) Cl-、Br-和I-中，Cl-溶解度最大，因此(控制Cl-纯度)的影响。 参考电极：1.2.2.2中常见的参考电极工业用参考电极： Cd，Pt，Au，c，Li； CD|CD (oh )2| oh-CD|cdso4| so42-1.2.2.3参比电极的选择测定系统(参照)和被测定系统hg2so4|so42-cl-:hg|hg2cl2|cl-或Ag|AgCl|Cl- OH-:Hg|HgO|OH-，参照电极：测定和被测定系统的组成或浓度不同的情况下使用盐桥。 消除或减少液接电位的作用测量系统和被测量系统的污染。 要求(盐桥制造注意事项)内阻小，可以合理选择桥内电解质溶液的浓度盐桥内电解液的阴阳离子当量电导尽可能接近，扩散系数相当(常用： KCl，NH4NO3)，可以去除液接电位盐桥内的溶液测定，不能与被测定系统相互作用固定盐桥液体流盐桥：研究电极：30，Hg电极的优点，水银滴的表面积可以正确测定，/cm2，m是水银滴的流速(mg