电化学测量技术-_讲稿_
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电化学测量技术与方法电化学测量技术是一种用于测量化学反应中电子转移数量、速率和平衡常数等方法的技术。
它广泛应用于化学、环境科学、材料科学和生命科学等领域。
电化学测量技术可以分为两大类:一类是基于电化学原电池或电解池的测量方法,另一类是基于电化学传感器的测量方法。
基于电化学原电池或电解池的测量方法通常包括:1. 直接电化学测量法:通过测量电极间的电流和电压关系,来确定反应中的电子转移数量和反应速率。
2. 间接电化学测量法:通过测量反应中电极的氧化还原电位,来确定反应中的电子转移数量和反应速率。
基于电化学传感器的测量方法通常包括:1. 电导率法:通过测量电极间的电导率,来确定反应中的电子转移数量和反应速率。
2. 极谱法:通过测量电极间的电位变化,来确定反应中的电子转移数量和反应速率。
3. 电流 - 时间法:通过测量电极间的电流随时间的变化,来确定反应中的电子转移数量和反应速率。
电化学测量技术的优点包括:1. 高效性:电化学测量技术可以在短时间内完成大量数据的测量,从而提高测量效率。
2. 高精度:电化学测量技术可以精确测量电子转移数量和反应速率,从而提高测量精度。
3. 便携性:电化学测量技术可以使用便携式设备进行测量,从而提高测量的灵活性和便携性。
电化学测量技术的缺点包括:1. 受到环境影响:电化学测量技术会受到周围环境的影响,从而导致测量结果的准确性下降。
2. 需要高技术水平:电化学测量技术需要高水平的技术操作,否则可能会导致错误的测量结果。
3. 成本高:电化学测量技术需要高品质的材料和设备,从而导致成本较高。
总的来说,电化学测量技术是一种高效、高精度、便携的测量方法,它可以广泛应用于化学、环境科学、材料科学和生命科学等领域。
第十章电化学测量技术[1-3]腐蚀测量技术涉及范围较广,如电化学测量,金相显微技术,表面能谱与电镜,偏光椭圆仪,超声波测厚,材料力学试验与测量,以及生物鉴定与丰富培养试验等。
由于绝大多数腐蚀过程的本质是电化学性质的,在腐蚀机理研究、腐蚀试验及其工业腐蚀监控中,广泛地利用金属/电解质界面(双电层)的电化学性质,所以电化学测试技术已成为重要的腐蚀研究方法。
但是由于实际腐蚀体系是千变万化和十分复杂的,因此当把实验室的电化学测试结果推广到实际应用时,必须十分谨慎,而且往往还需要借助于其它定性或定量的试验研究方法综合分析评定和鉴证。
总之,在考虑电化学研究方法优点的同时,应十分注意它的局限性。
以下介绍部分电化学测量的实验装置、理论依据和操作方法。
§10-1电化学测量技术的实验装置一.电解池电解池的结构和电极的安装对电化学测量有很大影响,因此正确设计和安装电解池体系,是电化学测试中非常重要的环节。
设计和安装电解池时应当考虑下列因素:1.便于精确测定电极电位。
为此,所有实验均应采用三电极电解池。
为了减小溶液的欧姆电压降对电位测量和控制的影响,应将参比电极通过鲁金毛细管靠近研究电极,且毛细管位置要选择适当,一般与研究电极表面的距离为毛细管直径的2倍。
2.应使研究电极表面上的电流密度分布均匀,从而使电位分布均匀,为此要根据电极的形状和安装方式正确地选择辅助电极的位置。
(a)研究电极为平面电极时,辅助电极也应为平面电极,且两个电极的工作平面要相互平行,电极背面要绝缘;如果研究电极的两面都工作,则应当在其两侧各放一个辅助电极。
(b)研究电极为丝状或滴状电极时,辅助电极应为长圆筒形,辅助电极直径要远远大于研究电极的直径,参比电极要放在研究电极的中心位置。
3.电解池的体积要适当,而且要考虑到电极面积的大小以及电极面积与溶液体积之比。
电解池体积太大,消耗溶液太多,造成浪费;体积太小,在长时间的测量中,会引起溶液成份的变化,影响测定结果。