阳极极化曲线的测定

阳极极化曲线的测定实验报告
实验名称：阳极极化曲线的测定实验报告
实验目的：
1. 了解阳极极化现象的基本概念和原理；
2. 掌握测量阳极极化曲线的方法；
3. 分析影响阳极极化的因素及其机理。

实验仪器：
1. 电化学工作站
2. 参比电极：银/氯化银电极
3. 氧化铁电极
4. 稳定电源
实验原理：
阳极极化是指阳极在电解液中发生氧化反应，并在阳极表面生成一层氧化物（如铁在铁离子存在下变成铁离子）后，加速极化的现象。

阳极极化曲线是通过测定阳极的Tafel曲线得出的，Tafel曲线的斜率与阳极极化速率成比例。

实验步骤：
1. 将氧化铁电极固定在电化学工作站的阳极位，并连接稳定电源；
2. 将银/氯化银电极作为参比电极固定在电化学工作站的参比电极位，并用KCl溶液饱和；
3. 连接液路，使氧化铁电极与电化学工作站连接；
4. 对氧化铁电极进行阳极极化，启动电化学工作站，并在一定电位上
进行一段时间的绝化等待稳定；
5. 循环扫描电位，记录电位与电流的变化，得到Tafel曲线；
6. 对Tafel曲线进行分析，得出阳极极化的速率及其机理。

实验结果：
从实验数据中得出，阳极极化速率与阳极表面氧化物的生成速率成正比，同时还受到电流密度、溶液浓度、温度等因素的影响。

实验结论：
通过实验结果得出，阳极极化是一种加速极化现象，其速率受到多种
因素的影响。

在化学反应工业生产中，应该重视阳极极化现象的影响。

实验2：金属Zn阳极极化曲线的测量一、实验目的1.掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法；2.测定Zn电极在1M KOH溶液和1M ZnCl2溶液中的阳极极化曲线；3.通过实验理解金属电极钝化与活化过程。

二、实验原理线性电位扫描法是指控制电极电位在一定的电位范围内,以一定的速度均匀连续的变化,同时记录下各电位下反应的电流密度,从而得到电位-电流密度曲线,即稳态电流密度与电位之间的函数关系:i= f(ψ)。

特别适用于测量电极表面状态有特殊变化的极化曲线。

如下:如阳极钝化行为的阳极极化曲线。

阳极极化:金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫做阳极极化,金属的钝化现象:阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大。

这是正常的阳极溶出。

但当阳极电位正到某一数值时,其溶解速度达到一最大值。

此后阳极溶解速度随着电位变正,反而大幅度的降低,这种现象称为金属的钝化现象。

线性电位扫描法不但可以测定阴极极化曲线,也可以测定阳极极化曲线,特别适用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线,如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线,用线性电位扫描法测得的阳极极化曲线,如下图所示•AB段-----称为活性溶解区;此时金属进行正常的阳极溶解,阳极电流随电位改变服Tafel 公式的半对数关系。

•BC段-----称为钝化过渡区;此时是由于金属开始发生钝化,随着电极电位的正移,金属的溶解速度反而减小了。

•CD段-----称为钝化稳定区;在该区域中金属的溶解速度基本上不随电位二改变;•DE段-----称为过度钝化区;此时金属溶解速度重新随电位的正移而增大,为氧的析出或者高价金属离子的生成。

从阳极极化曲线上可以得到下列参数:c点对应的电位---临界钝化电位;c点对应的电流—临界钝化电流密度;而这些参数恒电流法是测不出来的。

影响金属钝化的因素很多,包括溶液的组成、金属的组成和结构以及外界条件。

三、仪器与试剂CHI电化学工作站、锌电极、Hg/HgO电极、甘汞电极、铂电极、三口电解槽、1M KOH溶液250ml、1M ZnCl2溶液250ml金属Zn是中性锌锰电池、碱性锌锰电池和锌-空气电池等的负极材料，其电化学行为受到广泛的研究。

阳极极化曲线的测定一．实验目的1．掌握恒电位法测定金属极化曲线的原理和方法。

2．了解极化曲线的意义和应用。

二．实验原理1．极化现象为了探索电极过程的机理及影响电极过程的各种因素，需要对电极过程进行研究，而在该研究过程中极化曲线的测定又是重要的方法之一。

在研究可逆电池的电动势和电池反应时电极上几乎没有电流通过，每个电极或电池反应都是在无限接近于平衡下进行的，因此电极反应是可逆的，测定的电极电势为平衡电势。

但当有电流明显地通过电池时，则电极的平衡状态被破坏，此时电极反应处于不可逆状态，随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。

在有电流通过电极时，由于电极反应的不可逆而使电极电位偏离平衡值的现象称作电极的极化。

根据实验测出的数据来描述电流密度与电极电位之间关系的曲线称作极化曲线。

通常，金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下此过程只有在电极电位正于其热力学电位时才能发生。

阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出。

但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。

此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度地降低，这种现象称为金属的钝化现象。

极化曲线表明，电位从A 点开始上升(即电位向正方向移动)，电流密度也随之增加，电位超过C 点以后，电流密度迅速减至很小，这是因为在金属表面上生成了一层电阻高、耐腐蚀的钝化膜。

到达D 点以后，电位再继续上升，电流仍保持在一个基本不变的很小的数值上，电位升到E 点时，电流又随电位的上升而增大。

如图1所示。

2．影响金属钝化过程的几个因素金属钝化现象是常见的，人们已对它进行了大量的研究工作。

影响金属钝化过程及钝化性质的因素，可归纳为以下几点：(1)溶液的组成。

溶液中存在的H +、卤素离子以及某些具有氧化性的阴离子，对金属的钝化起着颇为显著的影响。

在中性溶液中，金属一般比较容易钝化，而在酸性或某些碱 性的溶液中，钝化则困难得多，这与阳极反应产物的溶解度有关系。

阳极极化曲线的测定实验报告实验目的：1. 理解阳极极化曲线的概念和测定方法；2. 掌握阳极极化的过程，以及控制因素。

实验原理：阳极极化曲线是指阳极电流随阳极电位变化而变化的曲线。

阳极极化是指在阳极表面形成的一种电化学现象。

它与电极材料、电解质、溶液pH值、温度等因素有关。

阳极极化曲线一般呈S形，可分为三个部分：A、B、C。

A区为初级平台区，B区为过渡区，C区为稳态极化区。

初级平台区的电流基本稳定，过渡区的电流逐渐变大，稳态极化区的电流趋于稳定。

实验步骤：1. 准备实验室所需试剂和仪器；2. 将实验用的电极插入电极夹；3. 将电极放置于试剂中，初始电势设置为负电平（如-30V）；4. 保持电极稳定，记录其电势和电流数据；5. 在读数器上重复几次实验，确保数据收集稳定和准确；6. 处理和分析数据；7. 根据数据结果得出结论。

实验注意事项：1. 在实验过程中，应注意电极电势的精确度和测量精度；2. 试剂要求纯度高，避免可能的干扰；3. 电极插入溶液后，应尽量避免抖动电极；4. 实验操作过程中，需注意个人安全措施。

实验数据处理：首先，将收集的数据绘制成阳极极化曲线。

然后，通过曲线的三个部分（A、B、C）分析和学习阳极极化的过程和变化。

最后，结合实验原理和结论，探究阳极极化的根本机理。

实验结果：我们通过实验得出的阳极极化曲线如下图所示（图中蓝色曲线即为实验曲线）：通过上图可以看出，在图中曲线的A区，电流基本稳定，对于阳极反应而言，主要是由于附加电压激发了阳极上化学反应的起始，在这个区域内，阳极电位提高到一定程度会试图开始氧化反应，因此电流密度保持不变。

曲线的B区是过渡区，电流密度逐渐变大直到到达最大值。

在这个区域内，阳极氧化反应的速率增加，使电流密度增大。

曲线的C区是稳态极化区，电流达到最大值，且在稳定状态下基本固定。

在这个区域内，阳极氧化反应抵消了加在极上的电位增加，形成了稳态极化。

综上所述，阳极极化实验是一项针对钴合金的研究以及试图发现阳极极化曲线的实验。

阳极极化曲线实验报告阳极极化曲线实验报告引言：阳极极化曲线实验是一种常见的电化学实验方法，用于研究金属在电化学腐蚀过程中的行为。

通过测量阳极电流与阳极电位之间的关系，可以了解金属的耐蚀性和腐蚀速率。

本实验旨在通过测量不同金属在不同电位下的阳极电流，探究金属的耐蚀性差异。

实验方法：1. 实验材料准备：本实验选取了铝、铜和铁三种金属作为实验材料。

将这三种金属切割成片状，并用砂纸打磨表面，以确保金属表面的光洁度。

2. 实验仪器准备：实验所需仪器包括：电化学工作站、电化学池、参比电极、阳极电流检测电极、电位扫描电极和数据采集系统。

3. 实验步骤：a. 将电化学池中的电解液（如盐酸）加热至适宜温度，并保持恒温。

b. 将实验材料片依次放入电化学池中，确保每块材料片的表面都与电解液充分接触。

c. 将阳极电流检测电极和电位扫描电极分别连接到电化学工作站上，并将参比电极插入电解液中。

d. 在电化学工作站上设置实验参数，如电位范围和扫描速率。

e. 开始实验，记录不同电位下的阳极电流。

实验结果：将实验数据进行整理和分析后，得到了以下结果：1. 阳极极化曲线图：通过绘制不同金属在不同电位下的阳极电流与电位之间的关系曲线，得到了阳极极化曲线图。

曲线的形状和趋势反映了金属的耐蚀性和腐蚀速率。

在曲线中，存在两个重要参数：极化电流密度和极化电位。

2. 极化电流密度：极化电流密度是指单位面积上的阳极电流。

通过实验数据计算得到不同金属的极化电流密度，可以比较它们的耐蚀性。

结果显示，铝的极化电流密度最小，说明铝具有较好的耐蚀性；铜的极化电流密度次之；而铁的极化电流密度最大，表明铁的耐蚀性相对较差。

3. 极化电位：极化电位是指金属表面的电位与标准电极之间的差值。

通过实验数据计算得到不同金属的极化电位，可以了解金属在不同电位下的腐蚀行为。

结果显示，铝的极化电位最高，说明铝的腐蚀速率较慢；铜的极化电位次之；而铁的极化电位最低，表明铁的腐蚀速率较快。

徐州工程学院教案20 12 —20 13 学年第一学期第八周星期四徐州工程学院教案纸阳极极化曲线的测量一、【实验目的】1、掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法；2、测定镍电极在电解液中有无Cl-存在条件下的阳极极化曲线；3、通过实验巩固对电极钝化与活化过程的理解。

二、【实验原理】线性电位扫描法是指控制电极电位在一定的电位范围内，以一定的速度均匀连续的变化，同时记录下各电位下反应的电流密度，从而得到电位-电流密度曲线，即稳态电流密度与电位之间的函数关系：i= f(ψ)。

特别适用于测量电极表面状态有特殊变化的极化曲线。

如下：如阳极钝化行为的阳极极化曲线。

阳极极化：金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫做阳极极化，如下式所示：M = M n+ + n e【金属的钝化现象：阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大。

这是正常的阳极溶出。

但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。

此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度的降低，这种现象称为金属的钝化现象。

】线性电位扫描法不但可以测定阴极极化曲线，也可以测定阳极极化曲线，特别适用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线，如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线，用线性电位扫描法测得的阳极极化曲线，如下图所示，3．试说明实验所得金属钝化曲线各转折点的意义。

答：B点为活性溶解区转化为钝化过渡区的转折点，阳极开始钝化；C点为由钝化过渡区转入钝化稳定区的转折点，阳极进入维钝状态；D点开始为超钝化现象，随着电势的增加，钝化的金属表面发生了另一种电化学反应（O2的析出）。

4．是否可用恒电流法测量金属钝化曲线答：由金属钝化曲线示意图可知，若用恒电流法测量时，同一电流对应着若干个电极电势值。

测量过程中随着电流值的增加只能测得AB段，而测不到BCD段。

电流超过B点后电位产生突跃，故得不到完整的曲线。

钝化电流密度i钝=0.0126A cm2稳定钝化区间（CD段）：~稳定钝化区电流密度：0.0004A cm2钝化电位E=，作业布置：完成实验报告。

华南师范大学实验报告学生姓名学号专业新能源材料与器件年级、班级2014课程名称电化学基础实验实验项目Zn电极阳极极化曲线的测量实验类型验证实验时间2016年4月11日实验指导老师吕老师实验评分、一．实验目的1.掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法2.测定Zn电极在1M NaOH溶液和1MZnCl2溶液中的阳极极化曲线3.通过实验理解金属电极钝化与活化过程二．实验原理线性电位扫描法是指控制电极电位在一定的电位范围内，以一定的速度均匀连续变化，同时记录下各电位下反应的电流密度，从而得到电位电流密度曲线，即稳态极化曲线，在这种情况下，电位是自变量，电流密度是因变量，极化曲线表示稳态电流密度与电位之间的函数关系：i＝f（ψ）线性电位扫描发可测定阳极极化曲线，特别适用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线，如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线。

阳极极化：金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫做阳极极化：M=Mn++ne-金属的钝化现象：阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出。

但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。

此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。

三．仪器与试剂1.实验仪器：CHI电化学工作站一台Zn电极Hg/HgO电极甘汞电极铂电极三口电解槽2.实验试剂：1MKOH溶液250ml 1MZnCl2溶液250ml四．实验步骤1.电极预处理：将锌电极沾一点去离子水后用砂纸轻轻打磨，除去氧化膜，将电极表面磨平，用去离子水冲洗干净用滤纸吸干之后轻放进电解池中。

电解池中的辅助电极为铂电极，参比电极为甘汞电极（酸性或中性电解液），Hg／HgO 电极（碱性电解液），往电解池中加入KOH（ZnCl2）溶液。

2.极化曲线的测定：1）启动电化学工作站，运行软件，首先测试开路电压。

再选择Setup菜单中电极“Technique”选项，在弹出菜单中选择“Linear SweepVoltammentry”技术，分别根据电解液的不同输入测试条件。

华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称电化学实验实验项目金属Zn阳极极化曲线的测量实验类型✉验证✉设计✉综合实验时间实验指导老师实验评分一、实验目的1、掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法；2、测定Zn电极在1M NaOH溶液和1M ZnCl2溶液中的阳极极化曲线；3、通过实验理解金属电极钝化与活化过程。

二、实验原理金属Zn是中性锌锰电池、碱性锌锰电池和锌-空气电池等的负极材料，其电化学行为受到广泛的研究。

本实验应用线性电位扫描法测量金属Zn电极在1M KOH和1M ZnCl2中阳极极化曲线。

三、仪器与试剂CHI电化学工作站、锌电极、Hg/HgO电极、甘汞电极、铂电极、三口电解槽、1M KOH溶液250ml、1M ZnCl2溶液250ml四、实验步骤采用CHI 电化学工作站中的线性电位扫描法分别测量锌在下面2种溶液中的极化曲线：(1) 1M ZnCl2溶液中常温和450C的阳极极化曲线，电位扫描范围：开路电压测量值~ -0. 5V;(2)1M KOH溶液中常温和450C的阳极极化曲线，电位扫描范围：开路电压测量值~ -1. 0V;扫描速度0. 005V /S。

1.接好线路。

2. 1M ZnCl2溶液中常温和450C的阳极极化曲线(1)将待测锌电极的一面用金相砂纸打磨，除去氧化膜，用去离子水冲洗干净，再用滤纸吸干，放进电解池中。

电解池中的辅助电极为铂电极，参比电极为甘汞电极，电解池中注入1M ZnCl2溶液。

(2) 启动工作站，运行CHI 测试软件。

测量并记录开路电压值。

在Setup 菜单中点击"Technique"选项。

在弹出菜单中选择"Linear Sweep Voltammetry" 测试方法，然后点击OK按钮。

(3) 在Setup 菜单中点击"Parameters"选项。

在弹出菜单中输入测试条件：Init E为开路电压测量值，Final E为-0.5V，Scan Rate为0. 005V / s，Sample Interval 为0.001 V，Quiet Time为2s，Sensitivity为1e-6，选择Auto-sensitivity。