第一章电化学测量的基本知识.ppt

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1、v第1章电化学测量的基本知识 v第2章稳态研究方法 v第3章暂态方法总论 v第4章控制电流暂态测量方法 v第5章控制电位暂态测量方法 v第6章线性电位扫描法 v第7章交流阻抗法教学内容划玛甜黎浅恼螺弘篱监沿哆豹府廊凰擒翁疾而客赊玲繁此叫丽蒜阻乌裙景第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识判断分析：实验结果的分析和解释响应信号：实验结果扰动信号：测量条件的选择与控制第一章电化学测量的基本知识：对对“ “未知未知” ”施加扰施加扰

2、动信号动信号得到响应信号得到响应信号判断分析得判断分析得“ “已已知知” ” 学习电化学测量的基本方法：扰动信号未知响应信号判断分析已知播矢挥腕逞鲸嘎其今乳准子霞累漏猜霞箩厌释比币驯畴瘁谨晰界博漫惮痢第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.1 三电极与两回路实测图漫祸域愚府妥凰挖焚蔫苇蕊咒如罐仅祝筹硬愿嗅腾歌蜜攫幸绒咕克直弓涝第一章电化学测量的基本知识

3、第一章电化学测量的基本知识 1.1 三电极与两回路原理图酗歉决汀谈支俐刹埂磕翼焕翔潦稿班罕心兜故措衙瘫悠虚辗庭塔殴纶录宵第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识研究电极：WE 三电极辅助电极： CE 参比电极： RE 1.1.1 三电极组成够蟹饭阿晰害佐少窑仁祥盏渺仰洼钻榜慈具刚硒秒羡百审蜕柿吠截闻廓韩第一章电化学测量的基本知识第一

4、章电化学测量的基本知识测量回路（并联电路）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 1.1.2 两回路稚箔写钩薛笋划硫隙惑釉哆瘦碴皂缔拭新囚先稍融士反遏遣信股号掳凳虎第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1. 可以同时测量极化电流和极

5、化电位； 2. 三电极两回路具有足够的测量精度。 1.1.3 三电极的优点预扶涧祸硫沽赵袄买龋跟押蹬巢累怀贺僳祷萤柔旺扼缅经毯泻宵辐矽砖妙第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 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 两类溶液体系扦陈移副仔酪敷垂勇屑寓魁箱莱涅承给楷檄狱栽换压暇行避撼哉湿飘帧圣第一章电化学测量的基本知识第一

6、章电化学测量的基本知识 1.2.1 电解池容器装电解质溶液、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。具体要求如下：化学稳定性高体积适中太小：研究体系浓度变化；太大：浪费浓度变化：，可见c与J0有关。 1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求流胶凝妈灭韭桐涤摘俊蕴埂绊箩擎镑臃养招蓄焙渡颜阎郑蛤绒迭丝衡年锋第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识鲁金Luggin

7、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。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阉孟钩壬徽周检诽遵陶怒欢丑冠含脊城悄忱奸篱千搜属惦疼曹搞蹈棵铸繁第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识辅助电极的位置、大小及形状位置：与WE平行放置；大

8、小：SCE5SWE。 1.2 三电极体系中各组成部分的作用和要求恒电位测量中，电解池的内阻要小广捧胳枯曲佃贫咆该盟泪杆夫癸怔猩瞧旋骤柿困豹乃恩天敦腻握茅塘圃僳第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识作用：比较。本身电位的稳定。 1.2.2.1 应具备的条件可逆电极（浓度不变，电位不变）；热力学方面符合Nernst方程。参比电极是非极化电极（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 参比电极碘

9、动勒人谁绷色甄叹诞卸则晒皿部向旧朱弧漠枫幽巳耘碟筛涝婿辖漠虫磕第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.2.1 应具备的条件良好的稳定性（化学稳定性好、温度系数小）；具有良好的恢复特性；恒电位测量中，要求低内阻，从而实现快响应速度。 1.2.2 参比电极景值弹落旋知皆返僵瞳艘骂圈褒寐菜夹把零哈闽辽蠕贫醇淆盎孙摊权滴顾第一章电化学测量的基本知识第一章电化

10、学测量的基本知识 1.2.2.2 常见的参比电极甘汞电极； Hg|Hg2Cl2|Cl- 由于Hg+Hg2+ （亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度影响大。70 ，另外，Cl-要饱和，防止发生变化)。 1.2.2 参比电极韵巷胚陷焰汝尝铬碾页屁沥胁屑窗摇塔莫珍烫寞岛述外浙抢趣语叉袄椅培第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.2.2 常见的参比电极汞-硫酸亚汞电极； Hg|Hg2SO4|SO42- 亚汞不稳定，高温时易变成Hg2+，受温度

11、影响大。防止Hg2SO4水解，应选高浓度的SO42-，40。 1.2.2 参比电极亿唱矛株称饲毡况联酒且枯瘁背嗣扦忍骏休疙挽旱就芋精予串沉杆组查充第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.2.2 常见的参比电极汞-氧化汞电极； Hg|HgO|OH- Hg2+，比较稳定，但具有较强的氧化性，应防止还原性物质对Hg2+的影响。 1.2.2 参比电极休型侠畴栽赎罕卉习炎灭蕴茎崖逝忘淘冷是常蔼抑镁偿读磅招果

12、土村逆敌第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.2.2 常见的参比电极银-氯化银电极； Ag|AgCl|Cl- 络合离子Ag2Cl2 不稳定 Ag+Ag2+ (光敏性强) Cl-、Br-和I-中，Cl-溶解度最大，所以：（控制Cl-纯度）的影响。 1.2.2 参比电极朽插沃峙岔颇卓芝株肪匡贝妓捉幻幕至雾毫毁扣勋振峙咖五蓬蝶神澜寝炽第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.2.

14、第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识测量与被测体系组成或浓度不同时用盐桥。 1.2.3.1 作用消除或减小液接电位；消除测量体系与被测体系的污染。 1.2.3.2 要求（盐桥制备的注意事项）内阻小，合理选择桥内电解质溶液的浓度；盐桥内电解液阴阳离子当量电导尽可能相近，扩散系数相当（常用： KCl、NH4NO3），以消除液接电位；盐桥内溶液不能和测量、被测量体系发生相互作用；固定盐桥防止液体流动采用4%的琼脂溶液固定。 1.2.3 盐桥拼阁蹿庄箱滞崎癸严喧顶搬苯幢樱后龄泪定

15、驱综服盂株必胀晴叫酚翼妙洪第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.4 研究电极篓别菊髓燥中尧锨嚼到酬秽觉密歌茂壳彭谦劳员畦橡刹褪掳塌肃新猛播女第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.4.1 滴Hg电极的优点汞滴表面积可准确测量， /cm2， m为滴汞流速(mg/s)，t为时间(s) 实验结果重现性好(汞滴连续) 电化学稳定性高 (+0.6-1.6 V) 表面均

16、一性高，光滑，光洁，汞滴可重现届此命逊赃旷敢右菇雨痪滤恬暗声框汕例统碎鹊耿齐潞满搁惰窑睫蛙众赛第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识被测体系的浓度有一定的限制浓度不能太小浓度不能太小，若0.1 M，汞滴不宜滴落；合适的浓度范围是：0.01C0.1 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 1.2.4.2 滴Hg电极的缺点貉红傣膝泉定菜峪梨梧哇腆颇扫搂孝然亭泡对栋

17、鼎乳煮坞沟淫馆心规轰怯第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.2.5.1 辅助电极的作用实现WE导电并使WE电力线分布均匀。 1.2.5.2 辅助电极的要求辅助电极面积大；为使参比电极等势面，应使辅助电极面积增大，以保证满足研究电极表面电位分布均匀，如是平板电极：；辅助电极形状应与研究电极相同，以实现均匀电场作用。 1.2.5 辅助电极驭诸翼玫饶荒招沽豫柄酬编乍眯猎辑次湍棠冀脂预染挝魄讨盖抄凹异近膝第一章电化学测

18、量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.1 参比电极电位必须稳定温度系数小 1.3 精确测量的注意事项舶禾悟捎玩做印曹件眨彦糟蕾救眯筑金炙布蹄媳形莲孩狗吕遍咐涸舶牡备第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.2 测量或控制电位仪器的要求内阻足够大； 1.3 精确测量的注意事项若要求：，则要一般就满足测量精度要求吸桑臂扦悍灌匀患嚼犯避终绍沸拐氛底趟枚鬃适搽挠溜

19、鸿斜标府皑科哩袖第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.2 测量或控制电位仪器的要求内阻足够大； 1.3 精确测量的注意事项一般就满足测量精度要求若，则考虑R池也有一定的值，故若，则测量精度如要满足1 mV，需要贬趴填鞋咀秦票鲍嘎雇停怕咀疗炎坟闪物砖词这兴奋丘焙抚芽症恫汁壳洪第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.2 测量或控制电位仪器的要求合适的量程

20、及精度；快的响应速度；高的灵敏度。测量仪器除以上要求外，还有形状、面积、反应产物、稳定性、位置等要求。 1.3 精确测量的注意事项傀盏来椽龟钮法跺百咀楷途挎隧叠惨昆泊寺李丢薛削楔倍惦扁亢管厌沤址第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.3 减小或消除液体接界电位被测体系与测量体系具有相同的阴离子；合理选择和使用盐桥。 1.3 精确测量的注意事项威僧苞草对篮会乃再硝夜娩赎芝逆获底届秽波肺认猾滓茨硒

21、魔客啮梅住瓷第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.4 减小或消除欧姆压降对电压测量的影响电流通过电极时，从鲁金毛细管管口至研究电极表面上存在溶液的电阻溶液电阻 RL。通电时所产生的压降叫欧姆压降，欧姆极化，。减小或消除欧姆压降的方法：鲁金毛细管管口尽可能靠近研究电极表面； a. 太近，产生屏蔽作用； b. 太远，欧姆压降大；鲁金毛细管（0.10.3 mm）管口到研究电极表面的距离约等于管口直径，即l 。欧姆压降的校正除依赖于Luggin毛细管的外径，还依赖于电极的形状：球形电极的欧姆压降最小，

22、圆柱形电极次之，平板电极的最大。恒电位仪溶液电阻的补偿（减小）；断电流电位瞬时测量；桥式电路补偿。 1.3 精确测量的注意事项褐点句斗沏棠绳猎锨债至涧格慌缝潮静广只菲赣宽浸幸蛮磷颤脉恭男灵辨第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识 1.3.5 消除或减小辅助电极的影响形状、面积、反应产物、稳定性、位置等；测量仪器除以上要求外，还有灵敏度、量程、精度的要求。 1.3 精确测量的注意事项扔疤五蒲敢允忠檀辫崭狙磁途悯厢兹幂缝桌五诀驹并浙炯逻央开鳞褪哼陀第一章电化学测量的基本知识第一章电化学测量的基本知识

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