电极过程概述课件
16页1、2 .电化学极化的量度 过电位(超电势):在某一极化电流密度下的电极电位与平衡电位的差值。 过电位是描述电极电位偏离平衡状态程度的重要参量 用表示。电化学研究中,常取过电位为正值,故 有: 阴极过电位: c= 平- j 阳极过电位: a= j- 平,.极化率: 某极化电流密度下,电极电位对极化电流密度的变 化率 ,极化率又称极化电阻。 极化率是描述电极反应在确定的极化电流密度下所 受到的阻力大小。,.极化曲线: 在电极的整个极化过程中,电极电位随极化 电流密度变化的轨迹。,a:阳极极化曲线 b:阴极极化曲线,极化曲线是描述电极过程动力学规律常见手段,从极化曲线可方便地获得:某极化电流密度下的过电位与与极化率。,二.电池的极化 原电池:将化学能转化为电能的电化学装置。 电解池:将电能转化为化学能的电化学装置。,电池的极化只能反映端电压随极化电流的变化,而不能反映单一电极过程的极化规律。,三.极化曲线的测量 极化曲线一般采用三电极体系进行测量。 三电极即为:研究(工作)电极,辅助(对)电 极,参考电极。测量原理图如下:,研究电极与辅助电极构成极化回路,通过外电源及可变电阻的调节,使研究电极
2、以不同的电流密度进行极化。 研究电极与参考电极构成测量回路,测定在不同极化电流密度下研究电极的电极电位。 由于电位测量仪的输入电阻很大(109以上), 故通过测量回路的电流强度很小,故可认为参考电极 未发生极化(参= 参平)。,IR为回路电阻产生的压降,R:研究电极与盐桥间的溶液电阻,R:参考电极系统的溶液电阻。 I测10-7A I极=10-310-1A, R R,故有: I R = I极 R 若将R变得很小,则可有: V测量=研 + 常数,实际测量,常采用鲁金毛细管来减小盐桥与研究电极表面之间产生的溶液欧姆降。 鲁金毛细管:外径50m,离电极表面的距离约等于毛细管外径。,注:采用两电极体系测量极化曲线的条件: 两电极体系测量极化曲线的条件是:辅助电极同 时为参考电极,即辅助电极基本不发生极化。满足上 述条件只能是研究电极为微电极,辅助电极为大面积 电极(S辅S研)。在研究电极极化的电流强度范围 内,辅助电极的极化可忽略。同时微电极极化所需的 电流强度非常小,可以忽略溶液电阻产生的欧姆降。,4-2 电极过程 电化学反应从始态到终态所经历的所有分步骤的 总和称之为电极过程。 一.构成电极
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