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电化学实验中的电极变量有哪些

发布时间:2023-04-24 08:06:56

Ⅰ 电化学沉积实验参数有哪些

电化学沉积实验是一种通过电解的方式在电极表面沉积金属或合金薄膜的方法。贺正拆其主要参数包括:

1. 电流密度:指单位面积上通过的电流量,禅枣通常以mA/cm²为单位。

2. 沉积时间:指在特定条件下进行沉积的时间,通常以分钟或小时为单位。

3. 溶液成分和浓度:不同溶液中含有不同浓度和种类的离子,这些离子会影响到沉积速率、质量和结构等方面。

4. pH值:酸碱性对于某些金属或合金来说非常重要,在控制pH值时需要注意避免出现过高或过低情况。

5. 温度:温度也会影响到反应速率、晶体生长等方面,因此需要根据具体实验需求选择适当温度范围。

6. 电极材料和形状:不同材料和形状的电极对于反应速率、均匀性等方面都有着很大影响,因此需要根清源据具体实验需求选择适当类型与尺寸大小的电极。

7. 其他辅助剂: 如添加表面活性剂可以改善沉积膜的均匀性和致密性等。

以上参数都需要在实验前进行充分考虑和设计,以保证实验结果的准确性和可重复性。

Ⅱ 电化学分析中常用的工作电极有哪些

碳棒电极、Pt电极、钛电极,有时也有Cu电极,等等。

根据电极的组成体系和作用机理不同分类
指示电极:电极电位随被测电活性物质活度变化的电极.
以金属为基体,共同特点是电极上有电子交换发生的氧化还原反应.可分为以下四种: (一) 第一类电极(Electrode of the first kind):亦称金属基电极(M Mn+)
电极反应: M n++n e-= M
电极电位: 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,虽然它们的电极电位较负,因氢在这些电极上的超电位较大,仍可做一些金属离子的指示电极.
特点:因下列原因,此类电极用作指示电极并不广泛
a)_选择性差,既对本身阳离子响应,亦对其它阳离子响应;
b)_许多这类电极只能在碱性或中性溶液中使用,因为酸可使其溶解;
c)_电极易被氧化,使用时必须同时对溶液作脱气处理
d) 一些硬金属,如Fe,Cr,Co,Ni.其电极电位的重现性差;
e) pM-aMn+作图,所得斜率与理论值(-0.059/n)相差很大,且难以预测;
较常用的金属基电极有:Ag/Ag+,Hg/Hg22+(中性溶液);Cu/Cu2+,Zn/Zn2+,Cd/Cd2+,Bi/Bi3+,Tl/Tl+,Pb/Pb2+(溶液要作脱气处理). 电极反应: MX n + n e- = M + n X -
电极电位: E = E° MX n/ M - 0.059V lg α X -
此类电极可作为一些与电极离子产生难溶盐或稳定配合物的阴离子的指示电极; 如对Cl-响应的Ag/AgCl和Hg/Hg2Cl2电极,对Y4-响应的Hg/HgY(可在待测EDTA试液中加入少量HgY)电极.
但该类电极最为重要的应用是作参比电极. 其中MX,NX是难溶化合物或难离解配合物.举例如下.
Ag/Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
电极反应:Ag2C2O4+2e==2Ag+ + C2O42-
电极电位: E = K+ 0.059 /2lg α Ca2+
因为:
代入前式得:
简化上式得:
可见该类电极可指示Ca2+活度的变化.
对于难离解的配合物,如Hg/HgY,CaY,Ca2+电极
电极反应:HgY2- + 2e ===Hg + Y4-
电极电位:
式中比值aHgY/aCaY 可视为常数,
因此得到:
同上例,该电极可用于指示Ca2+活度的变化(测定时,可在试液中加入少量HgY). 零类电极(Metallic redox indicators),亦称惰性电极.电极本身不发生氧化还原反应,只提供电子交换场所.
如Pt/Fe3+,Fe2+电极,Pt/Ce4+,Ce3+电极等.
电极反应:Fe3+ + e === Fe2+
电极电位: E = E° + 0.059V lg (α Fe3+/ α Fe 2+)
可见 Pt 未参加电极反应,只提供Fe3+及Fe2+之间电子交换场所. 具有敏感膜并能产生膜电位的电极,称为膜电极,它以固体膜或液体膜为探头,其膜电位是由于离子交换或扩散而产生,而没有电子转移,其膜电位与特定的离子活度的关系式符合能斯特公式.
主要由离子选择性膜、内参比电极和内参比溶液组成。根据膜的性质不同,离子选择性电极可分为非晶体膜电极、晶体膜电极和敏化电极等
此外还有:微电极和修饰电极
根据电极所起的作用分类
(一) 指示电极和工作电极
在电化学测试过程中,溶液主体浓度不发生变化的电极,称为指示电极.如果有较大电流通过,溶液的主体浓度发生显着的变化的电极,称为工作电极.
电位分析法中离子选择性电极为指示电极,在电解分析和库仑分析中所用的铂电极为工作电极.
定义:与被测物质无关,电位已知且稳定,提供测量电位参考的电极,称为参比电极.前述标准氢电极可用作测量标准电极电位的参比电极.但因该 种电极制作麻烦,使用过程中要使用氢气,因此,在实际测量中,常用其它参比电极来代替.
1,甘汞电极(Calomel electrode)
定义:甘汞电极由汞,Hg2Cl2和已知浓度(0.1,3.5,4.6M)的KCl溶液组成.
电极组成:Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 如下图所示.
(二)参比电极
图8.7 甘汞电极 (a)233型;(b)217型
1-导线;2-加液口;3-KCI溶液;4-素烧瓷芯;5-铂丝
6-Hg;7-Hg2CI2
可见,电极电位与Cl-的活度或浓度有关.当Cl 浓度不同时,可得到具有不同电极电位的参比电极.(注意:饱和甘汞电极指 KCl 浓度为4.6M)
电极反应:Hg2Cl2(s) + 2e == 2Hg(l) + 2Cl-
电极电位:
特点:
a) 制作简单,应用广泛;
b) 使用温度较低(<40oC).但受温度影响较大.(当T从20oC 25oC时,饱和甘汞电极位从0.2479V 2444V,E=0.0035 V);
c) 当温度改变时,电极电位平衡时间较长;d) Hg(II)可与一些离子产生反应.
阻抗高,电流小,KCl渗漏少
适宜于水溶剂
阻抗小,有渗漏,接触好
适宜非水溶液及粘稠液
图8.8 甘汞电极
2,Ag/AgCl电极
定 义:该参比电极由插入用AgCl 饱和的一定浓度(3.5M或饱和KCl溶 液)的 KCl 溶液中构成.
电极组成:Ag AgCl,(xM)KCl
电极反应:AgCl + e == Ag + Cl-
电极电位:
构 成:同甘汞电极,只是将甘汞电极内管中的(Hg,Hg2Cl2+饱和KCl) 换成涂有AgCl的银丝即可.
特 点:a) 可在高于60oC的温度下使用;
b) 较少与其它离子反应(但可与蛋白质作用并导致与待测物界面的堵塞)
银-氯化银电极
在银丝或铂丝上镀一层纯银,将其洗净后,以其为阳极置于lmol/LHCI中,电解约 0.5 h,这时在电极上覆盖一层淡紫色的AgCI层,再将其放在用AgCI饱和的Cl-溶液,即制得银一氯化银电极.
图8.9银-氯化银电极
1-导线;2-Ag-AgCI丝;3-KCI溶液;4-素烧瓷芯
三,参比电极使用注意事项
1)电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液液面!(防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液与Ag+,Hg2+发生反应而造成液接面的堵塞,尤其是后者,可能是测量误差的主要来源)
2)上述试液污染有时是不可避免的,但通常对测定影响较小.但如果用此类参比电极测量K+,Cl-,Ag+,Hg2+ 时,其测量误差可能会较大.这时可用盐桥(不含干扰离子的KNO3或Na2SO4)来克服.
(三)辅助电极或对电极
(四)极化电极和去极化电极
在电解过程中,插入试液中电极的电位完全随着外加电压的变化而变化或当电极的电位改变很大而电流改变很小时,这类电极称为极化电极.如普通极谱中所用的滴汞电极.当电极电位不随着外加电压的变化而变化,或当电极的电位改变很小而电流改变很大时,这类电极称为去极化电极.如电位分析法中饱和甘汞电极和离子选择性电极.
它们提供电子传递的场所,当通过电流很小时,一般直接由工作电极和参比电极组成电池,但当电流较大时需采用辅助电极构成三电极系统来测量.

Ⅲ 电化学池的变量有哪些

1.电流 2.电压 3.电解液(酸碱性模数、电解世码亩质种类等)4.电极材料等-一般会考量电解质与电极材料 原创不易,望采纳!!搜森!

Ⅳ 电化学反应的基本动力学参数有哪些说明它们的物理意义

电极电势:某电极相对于标准氢电极的电势,又称电化学势。
电动势:某原电池的正极和负极的电极电势之差,其本质是原电池将电极反应产生的化学能转化为电能的能力;

(电池反应)摩尔熵变:反应进度为1摩尔的电池反应的熵变;
(电池反应)摩尔吉布斯自由能变:反应进度为1摩尔的电池反应的吉布斯自由能变;
(电池反应)摩尔焓变:反应进度为1摩尔的电池反应的焓变;
(电池反应)的非体积功(即电功):数值上等于电池反应的吉布斯自由能变;
考试,尤其是物理化学考研时最后一道题就考这几个概念的计算题,课本熟悉,题目做够,没什么大问题。

Ⅳ 常见的参比电极有哪些

参比电极的种类有:汞|硫
酸亚粗袜汞电极脊岁、汞|氧化汞电极、银|岩野激氯化银电极、甘汞电极、氢电极
等,资料来源于【东






护】

Ⅵ 什么是指示电极,工作电极,参比电极

很高兴为你解答
指示电极:电化学分析法中所用的工作电极。它和另一对应电极或参比电极组成电池,通过测定电池的电动势或在外加电压的情况下测定流过电解池的电流,即可得知溶液中某种离子的浓度。根据功能不同,指示电极可分为电势型和电流型两大类。
参比电极:测量各种电极电势时作为参照比较的电极。将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池,测定电池电动势数值,就可计算出被测定电极的电极电势。在参比电极上进行的电极反应必须是单一的可逆反应,电极电势稳定和重现性好。通常多用微溶盐电极作为参比电极,氢电极只是一个理想的但不易于实现的参比电极。

通俗的讲,我的理解是在电分析化学中,化学电池的两极一边是指示电极,一边是参比电极,而指示电极的大小随待测组分活度的变化而变化,参比电极电势是确定已知的,这样两者组合成的电势可用电压表测示,所以指示电极的电势可以得出,也就可以得出待测组分活度了.

工作电极是指在测试过程中可引起试液中待测组分浓度明显变化的电极。
欢迎追问
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谢谢

Ⅶ 电化学反应的基本动力学参数有哪些

电化学反应是指在电极和电解质溶液之间发生贺带散的化学反应,其中涉及到电荷转移和物质转移等过程。电化学反应的基本动力学参数包括以下几禅氏个方面:

1. 电极电位:电化学反应在电极表面发生,因此电极电位是反应动力学参数中最重要的参数之一。电极电位是指电极中离子浓度之间的平衡状态所对应的电势差,它可以通过电极电势测量来确定。

2. 反应速率:反应速率是电化学反应的另一行者个重要动力学参数,它表示单位时间内反应物的浓度变化量。反应速率受到反应物的浓度、温度、压力和催化剂等因素的影响。

3. 电荷转移速率:电荷转移速率是指电子在电极表面和电解质溶液之间的转移速率。它是实现电化学反应的基础,同时也决定了电化学反应的速率和效率。

4. 传质速率:传质速率是指反应物在电解质溶液中的扩散速度,它会影响电荷转移速率和反应速率。

5. 双电层结构:双电层结构是指电解质溶液和电极之间的内部结构,这种结构会对电荷转移速率和反应速率产生影响。

以上是电化学反应中最常见的动力学参数,它们相互作用,关系复杂,需要结合实际情况进行研究和分析。

Ⅷ 电化学一般都用哪些电极

参比电极:看体系非水体系银离子电极,碱性比较大的用Hg/HgO,通常用Ag/AgCl和饱和甘汞均可。细菌存活环境应该不是那么苛刻吧,Ag/AgCl和饱和甘汞都可以。
辅助电极:用Pt丝电极就好了比较常见
工作电极:这个建议你看下相关文献,不知道你到底测试什么,怎么测试,也许考虑生物相容性也许金电极会好一点

Ⅸ 请问电化学分析中常用的工作电极有哪些至少说出四种以上,

碳棒电极、Pt电极、钛电极,有时也有Cu电极,等等

Ⅹ 电化学反应的基本动力学参数有哪些

传递系数、交换电流密度和电极反应速度常数通常被认为是 基本的动力学参数。
灶枝物传递系数α 和β 的物理意义是电极电位对还原反应活化能和氧化 反应活化能影响的程度。
交换电流搭察密度表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度, 也可以说隐液是平衡状态下, 氧化态粒子和还原态粒子在电极∕溶液界面 的交换速度。
电极反应速度常数是交换电流密度的一个特例,是指定条件—— 电极电位为标准电极电位和反应粒子浓度为单位浓度——下的交换 电流密度。

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