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電化學實驗中的電極變數有哪些

發布時間:2023-04-24 08:06:56

Ⅰ 電化學沉積實驗參數有哪些

電化學沉積實驗是一種通過電解的方式在電極表面沉積金屬或合金薄膜的方法。賀正拆其主要參數包括:

1. 電流密度:指單位面積上通過的電流量,禪棗通常以mA/cm²為單位。

2. 沉積時間:指在特定條件下進行沉積的時間,通常以分鍾或小時為單位。

3. 溶液成分和濃度:不同溶液中含有不同濃度和種類的離子,這些離子會影響到沉積速率、質量和結構等方面。

4. pH值:酸鹼性對於某些金屬或合金來說非常重要,在控制pH值時需要注意避免出現過高或過低情況。

5. 溫度:溫度也會影響到反應速率、晶體生長等方面,因此需要根據具體實驗需求選擇適當溫度范圍。

6. 電極材料和形狀:不同材料和形狀的電極對於反應速率、均勻性等方面都有著很大影響,因此需要根清源據具體實驗需求選擇適當類型與尺寸大小的電極。

7. 其他輔助劑: 如添加表面活性劑可以改善沉積膜的均勻性和緻密性等。

以上參數都需要在實驗前進行充分考慮和設計,以保證實驗結果的准確性和可重復性。

Ⅱ 電化學分析中常用的工作電極有哪些

碳棒電極、Pt電極、鈦電極,有時也有Cu電極,等等。

根據電極的組成體系和作用機理不同分類
指示電極:電極電位隨被測電活性物質活度變化的電極.
以金屬為基體,共同特點是電極上有電子交換發生的氧化還原反應.可分為以下四種: (一) 第一類電極(Electrode of the first kind):亦稱金屬基電極(M Mn+)
電極反應: M n++n e-= M
電極電位: E = E° + 0.059V /n lg α M n+
要求: 0(Mn+/M)> 0,如Cu,Ag,Hg 等;其它元素,如Zn,Cd,In,Tl,Sn,雖然它們的電極電位較負,因氫在這些電極上的超電位較大,仍可做一些金屬離子的指示電極.
特點:因下列原因,此類電極用作指示電極並不廣泛
a)_選擇性差,既對本身陽離子響應,亦對其它陽離子響應;
b)_許多這類電極只能在鹼性或中性溶液中使用,因為酸可使其溶解;
c)_電極易被氧化,使用時必須同時對溶液作脫氣處理
d) 一些硬金屬,如Fe,Cr,Co,Ni.其電極電位的重現性差;
e) pM-aMn+作圖,所得斜率與理論值(-0.059/n)相差很大,且難以預測;
較常用的金屬基電極有:Ag/Ag+,Hg/Hg22+(中性溶液);Cu/Cu2+,Zn/Zn2+,Cd/Cd2+,Bi/Bi3+,Tl/Tl+,Pb/Pb2+(溶液要作脫氣處理). 電極反應: MX n + n e- = M + n X -
電極電位: E = E° MX n/ M - 0.059V lg α X -
此類電極可作為一些與電極離子產生難溶鹽或穩定配合物的陰離子的指示電極; 如對Cl-響應的Ag/AgCl和Hg/Hg2Cl2電極,對Y4-響應的Hg/HgY(可在待測EDTA試液中加入少量HgY)電極.
但該類電極最為重要的應用是作參比電極. 其中MX,NX是難溶化合物或難離解配合物.舉例如下.
Ag/Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
電極反應:Ag2C2O4+2e==2Ag+ + C2O42-
電極電位: E = K+ 0.059 /2lg α Ca2+
因為:
代入前式得:
簡化上式得:
可見該類電極可指示Ca2+活度的變化.
對於難離解的配合物,如Hg/HgY,CaY,Ca2+電極
電極反應:HgY2- + 2e ===Hg + Y4-
電極電位:
式中比值aHgY/aCaY 可視為常數,
因此得到:
同上例,該電極可用於指示Ca2+活度的變化(測定時,可在試液中加入少量HgY). 零類電極(Metallic redox indicators),亦稱惰性電極.電極本身不發生氧化還原反應,只提供電子交換場所.
如Pt/Fe3+,Fe2+電極,Pt/Ce4+,Ce3+電極等.
電極反應:Fe3+ + e === Fe2+
電極電位: E = E° + 0.059V lg (α Fe3+/ α Fe 2+)
可見 Pt 未參加電極反應,只提供Fe3+及Fe2+之間電子交換場所. 具有敏感膜並能產生膜電位的電極,稱為膜電極,它以固體膜或液體膜為探頭,其膜電位是由於離子交換或擴散而產生,而沒有電子轉移,其膜電位與特定的離子活度的關系式符合能斯特公式.
主要由離子選擇性膜、內參比電極和內參比溶液組成。根據膜的性質不同,離子選擇性電極可分為非晶體膜電極、晶體膜電極和敏化電極等
此外還有:微電極和修飾電極
根據電極所起的作用分類
(一) 指示電極和工作電極
在電化學測試過程中,溶液主體濃度不發生變化的電極,稱為指示電極.如果有較大電流通過,溶液的主體濃度發生顯著的變化的電極,稱為工作電極.
電位分析法中離子選擇性電極為指示電極,在電解分析和庫侖分析中所用的鉑電極為工作電極.
定義:與被測物質無關,電位已知且穩定,提供測量電位參考的電極,稱為參比電極.前述標准氫電極可用作測量標准電極電位的參比電極.但因該 種電極製作麻煩,使用過程中要使用氫氣,因此,在實際測量中,常用其它參比電極來代替.
1,甘汞電極(Calomel electrode)
定義:甘汞電極由汞,Hg2Cl2和已知濃度(0.1,3.5,4.6M)的KCl溶液組成.
電極組成:Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 如下圖所示.
(二)參比電極
圖8.7 甘汞電極 (a)233型;(b)217型
1-導線;2-加液口;3-KCI溶液;4-素燒瓷芯;5-鉑絲
6-Hg;7-Hg2CI2
可見,電極電位與Cl-的活度或濃度有關.當Cl 濃度不同時,可得到具有不同電極電位的參比電極.(注意:飽和甘汞電極指 KCl 濃度為4.6M)
電極反應:Hg2Cl2(s) + 2e == 2Hg(l) + 2Cl-
電極電位:
特點:
a) 製作簡單,應用廣泛;
b) 使用溫度較低(<40oC).但受溫度影響較大.(當T從20oC 25oC時,飽和甘汞電極位從0.2479V 2444V,E=0.0035 V);
c) 當溫度改變時,電極電位平衡時間較長;d) Hg(II)可與一些離子產生反應.
阻抗高,電流小,KCl滲漏少
適宜於水溶劑
阻抗小,有滲漏,接觸好
適宜非水溶液及粘稠液
圖8.8 甘汞電極
2,Ag/AgCl電極
定 義:該參比電極由插入用AgCl 飽和的一定濃度(3.5M或飽和KCl溶 液)的 KCl 溶液中構成.
電極組成:Ag AgCl,(xM)KCl
電極反應:AgCl + e == Ag + Cl-
電極電位:
構 成:同甘汞電極,只是將甘汞電極內管中的(Hg,Hg2Cl2+飽和KCl) 換成塗有AgCl的銀絲即可.
特 點:a) 可在高於60oC的溫度下使用;
b) 較少與其它離子反應(但可與蛋白質作用並導致與待測物界面的堵塞)
銀-氯化銀電極
在銀絲或鉑絲上鍍一層純銀,將其洗凈後,以其為陽極置於lmol/LHCI中,電解約 0.5 h,這時在電極上覆蓋一層淡紫色的AgCI層,再將其放在用AgCI飽和的Cl-溶液,即製得銀一氯化銀電極.
圖8.9銀-氯化銀電極
1-導線;2-Ag-AgCI絲;3-KCI溶液;4-素燒瓷芯
三,參比電極使用注意事項
1)電極內部溶液的液面應始終高於試樣溶液液面!(防止試樣對內部溶液的污染或因外部溶液與Ag+,Hg2+發生反應而造成液接面的堵塞,尤其是後者,可能是測量誤差的主要來源)
2)上述試液污染有時是不可避免的,但通常對測定影響較小.但如果用此類參比電極測量K+,Cl-,Ag+,Hg2+ 時,其測量誤差可能會較大.這時可用鹽橋(不含干擾離子的KNO3或Na2SO4)來克服.
(三)輔助電極或對電極
(四)極化電極和去極化電極
在電解過程中,插入試液中電極的電位完全隨著外加電壓的變化而變化或當電極的電位改變很大而電流改變很小時,這類電極稱為極化電極.如普通極譜中所用的滴汞電極.當電極電位不隨著外加電壓的變化而變化,或當電極的電位改變很小而電流改變很大時,這類電極稱為去極化電極.如電位分析法中飽和甘汞電極和離子選擇性電極.
它們提供電子傳遞的場所,當通過電流很小時,一般直接由工作電極和參比電極組成電池,但當電流較大時需採用輔助電極構成三電極系統來測量.

Ⅲ 電化學池的變數有哪些

1.電流 2.電壓 3.電解液(酸鹼性模數、電解世碼畝質種類等)4.電極材料等-一般會考量電解質與電極材料 原創不易,望採納!!搜森!

Ⅳ 電化學反應的基本動力學參數有哪些說明它們的物理意義

電極電勢:某電極相對於標准氫電極的電勢,又稱電化學勢。
電動勢:某原電池的正極和負極的電極電勢之差,其本質是原電池將電極反應產生的化學能轉化為電能的能力;

(電池反應)摩爾熵變:反應進度為1摩爾的電池反應的熵變;
(電池反應)摩爾吉布斯自由能變:反應進度為1摩爾的電池反應的吉布斯自由能變;
(電池反應)摩爾焓變:反應進度為1摩爾的電池反應的焓變;
(電池反應)的非體積功(即電功):數值上等於電池反應的吉布斯自由能變;
考試,尤其是物理化學考研時最後一道題就考這幾個概念的計算題,課本熟悉,題目做夠,沒什麼大問題。

Ⅳ 常見的參比電極有哪些

參比電極的種類有:汞|硫
酸亞粗襪汞電極脊歲、汞|氧化汞電極、銀|岩野激氯化銀電極、甘汞電極、氫電極
等,資料來源於【東






護】

Ⅵ 什麼是指示電極,工作電極,參比電極

很高興為你解答
指示電極:電化學分析法中所用的工作電極。它和另一對應電極或參比電極組成電池,通過測定電池的電動勢或在外加電壓的情況下測定流過電解池的電流,即可得知溶液中某種離子的濃度。根據功能不同,指示電極可分為電勢型和電流型兩大類。
參比電極:測量各種電極電勢時作為參照比較的電極。將被測定的電極與精確已知電極電勢數值的參比電極構成電池,測定電池電動勢數值,就可計算出被測定電極的電極電勢。在參比電極上進行的電極反應必須是單一的可逆反應,電極電勢穩定和重現性好。通常多用微溶鹽電極作為參比電極,氫電極只是一個理想的但不易於實現的參比電極。

通俗的講,我的理解是在電分析化學中,化學電池的兩極一邊是指示電極,一邊是參比電極,而指示電極的大小隨待測組分活度的變化而變化,參比電極電勢是確定已知的,這樣兩者組合成的電勢可用電壓表測示,所以指示電極的電勢可以得出,也就可以得出待測組分活度了.

工作電極是指在測試過程中可引起試液中待測組分濃度明顯變化的電極。
歡迎追問
請採納
謝謝

Ⅶ 電化學反應的基本動力學參數有哪些

電化學反應是指在電極和電解質溶液之間發生賀帶散的化學反應,其中涉及到電荷轉移和物質轉移等過程。電化學反應的基本動力學參數包括以下幾禪氏個方面:

1. 電極電位:電化學反應在電極表面發生,因此電極電位是反應動力學參數中最重要的參數之一。電極電位是指電極中離子濃度之間的平衡狀態所對應的電勢差,它可以通過電極電勢測量來確定。

2. 反應速率:反應速率是電化學反應的另一行者個重要動力學參數,它表示單位時間內反應物的濃度變化量。反應速率受到反應物的濃度、溫度、壓力和催化劑等因素的影響。

3. 電荷轉移速率:電荷轉移速率是指電子在電極表面和電解質溶液之間的轉移速率。它是實現電化學反應的基礎,同時也決定了電化學反應的速率和效率。

4. 傳質速率:傳質速率是指反應物在電解質溶液中的擴散速度,它會影響電荷轉移速率和反應速率。

5. 雙電層結構:雙電層結構是指電解質溶液和電極之間的內部結構,這種結構會對電荷轉移速率和反應速率產生影響。

以上是電化學反應中最常見的動力學參數,它們相互作用,關系復雜,需要結合實際情況進行研究和分析。

Ⅷ 電化學一般都用哪些電極

參比電極:看體系非水體系銀離子電極,鹼性比較大的用Hg/HgO,通常用Ag/AgCl和飽和甘汞均可。細菌存活環境應該不是那麼苛刻吧,Ag/AgCl和飽和甘汞都可以。
輔助電極:用Pt絲電極就好了比較常見
工作電極:這個建議你看下相關文獻,不知道你到底測試什麼,怎麼測試,也許考慮生物相容性也許金電極會好一點

Ⅸ 請問電化學分析中常用的工作電極有哪些至少說出四種以上,

碳棒電極、Pt電極、鈦電極,有時也有Cu電極,等等

Ⅹ 電化學反應的基本動力學參數有哪些

傳遞系數、交換電流密度和電極反應速度常數通常被認為是 基本的動力學參數。
灶枝物傳遞系數α 和β 的物理意義是電極電位對還原反應活化能和氧化 反應活化能影響的程度。
交換電流搭察密度表示平衡電位下氧化反應和還原反應的絕對速度, 也可以說隱液是平衡狀態下, 氧化態粒子和還原態粒子在電極∕溶液界面 的交換速度。
電極反應速度常數是交換電流密度的一個特例,是指定條件—— 電極電位為標准電極電位和反應粒子濃度為單位濃度——下的交換 電流密度。

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