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电极极化曲线
电极极化曲线是研究电化学反应过程中电极表面现象的重要工具，它能直观地反映电极在充放电过程中的电势变化。
电极极化曲线主要包括两部分：伏安曲线和循环伏安曲线。
伏安曲线（Volt-Ampere curve）描述了电极在恒定电流条件下，电势与电流之间的关系。
当电极表面发生氧化还原反应时，电流会随之变化，从而形成伏安曲线。
伏安曲线可以分为三个区域：活性区、过渡区和线性区。
活性区位于曲线的左侧，此时电流与电势关系不稳定，电极表面反应活跃；过渡区位于活性区右侧，电流与电势关系逐渐变得稳定；线性区位于过渡区右侧，电流与电势呈线性关系。
循环伏安曲线（Cyclic Voltammetry curve）则是研究电极在循环充放电过程中，电势与电流的关系。
循环伏安曲线通常呈矩形，包括四个阶段：吸附、脱附、充电和放电。
吸附阶段表现为电流逐渐增大，电势上升；脱附阶段电流逐渐减小，电势下降；充电阶段电流迅速上升，电势迅速上升；放电阶段电流迅速下降，电势下降。
通过分析循环伏安曲线，可以了解电极材料的电化学性质、电极表面反应动力学参数以及电极寿命等信息。
电极极化曲线在电化学研究中的应用十分广泛，如锂电池、燃料电池、金属空气电池等领域。
通过对电极极化曲线的分析，可以优化电极设计、提高电池性能、延长电池寿命等。
此外，电
极极化曲线还可以应用于金属腐蚀研究，为防腐措施提供理论依据。
总之，电极极化曲线是研究电化学领域中不可或缺的重要工具。
文章编号:100123849(2008)0620028203 电极的极化和极化曲线( )——电极的极化①覃奇贤, 刘淑兰(天津大学化工学院,天津 300072)摘要:对金属表面处理技术中遇到的有关电极电位、电极过程的速度控制步骤及电极的极化等基本概念,做了深入浅出的解释。
重点介绍了电极极化产生的原因,极化的分类,标准电极电位、平衡电极电位和稳定电位之间的区别和联系,电极电位的测量及标度,极化曲线在电镀中的应用举例,以及在测量中经常遇到的一些问题,如正确选用参比极化,参比电极的制做,液体接界电位及其消除等。
关 键 词:电极电位;电化学极化;电镀;极化曲线中图分类号:TQ153 文献标识码:BPolar ization of Electrode and Polar izationCurve( )——Polar ization of ElectrodeQ I N Q i2x ian,L I U Shu2lan引 言在金属表面处理工艺的研究和生产实践中,经常会遇到电极电位、极化及电极电位与电流密度之间的关系等基本概念,例如电沉积合金的基本条件,必须考虑合金组分的标准电极电位和阴极极化的大小[1]。
选择晶粒细化剂及光亮添加剂等,要考查阴极电极电位(或过电位)与阴极电流密度之间的关系[2]。
研究镀层的耐蚀性要测量腐蚀电流及腐蚀电位等等。
有些电极电位的数据如水溶液中一些电极的标准电极电位[3]和几种常见参比电极的电极电位[4]可以从手册上查到。
而绝大多数数据都是靠实验测量,要使查到或测量获得的数据正确、可靠,能指导科研工作和生产实践,必须弄清楚有关的基本概念,并掌握正确的测量方法。
1 电极电位111 电极与溶液界面间的电位差在电镀槽内阴极与阳极间有电流通过时,均有电极反应发生(包括主反应和副反应),其反应速度大小的重要决定因素之一,是界面间存在电场的作用,这个电场是由界面间存在的双电层给出的,电极反应的速度与双电层的电位有密切的关系。
电极极化的类型
哎哟喂，说起这电极极化的类型，咱们得用点儿四川话的味儿来摆哈
龙门阵，就像咱们坐茶馆里头，边喝茶边聊天儿那么自在。
你晓得不，电极极化，这事儿听起来高深，其实里头学问大着呢，就
像咱们四川的火锅，表面看就是红油翻滚，里头那花椒、海椒的配比，火
候的掌握，讲究得很！电极极化也一样，分两种主要类型，咱们一一来说
道说道。
第一种，叫“浓极化”，我给它翻译成四川话就是“巴适得很的极化”。
这种极化，就像是咱们吃串串儿，一开始串串儿在红汤里头煮，那
味道慢慢渗透进去，越来越入味。
电极上的电荷也是这样，慢慢积累，导
致电位偏离平衡状态，就像串串儿被红油彻底“征服”了一样。
这种极化，让电极反应变得慢条斯理，但味道（哦不对，是效果）更醇厚。
第二种嘛，咱们叫它“薄极化”，用四川话讲就是“轻飘飘的极化”。
这就像是咱们夏天喝碗冰粉，清凉解渴，一口下去，那个爽劲儿立马就来了，但又不像吃火锅那样热烈。
这种极化发生得快，去得也快，电极上的
电荷变化就像冰粉里的糖水，迅速达到平衡，然后又迅速恢复。
它让电极
反应变得敏捷，但少了些“浓极化”那种深沉的韵味。
你看，这电极极化，跟咱们四川人的生活哲学还挺像的呢。
有时候咱
们需要慢慢来，享受过程，就像“浓极化”；有时候又追求效率，速战速决，就像“薄极化”。
不管是哪种，都是生活的一部分，各有各的精彩。
所以嘛，下次当你再听到“电极极化”这个词儿，不妨想想咱们四川的这些个生动例子，是不是觉得它也没那么冷冰冰、硬邦邦的了？咱们的生活，处处都是学问，处处都是乐趣嘛！。
溶氧电极极化溶氧电极极化是指在电化学溶液中，溶氧电极在工作过程中发生的一系列电化学反应过程。
溶氧电极是一种常用于测量溶液中溶氧浓度的电极，其主要原理是基于溶解氧与电极表面的氧化还原反应。
溶氧电极通常由一个电极和一个半透膜组成。
电极通常由银铅合金制成，而半透膜则是由氧气透过的材料制成，如聚四氟乙烯。
在测量过程中，溶氧电极会与被测溶液接触，通过氧气透过半透膜与银铅合金电极发生氧化还原反应。
溶氧电极极化的过程可以分为三个阶段：极化、稳定和失效。
首先是极化阶段，电极刚接触到溶液时，溶液中的氧气会与电极表面发生氧化还原反应。
在这个过程中，电极表面的银离子会被还原成银，而氧气则会被还原成氧化物离子。
这个反应会导致电极表面形成一个氧化银层，这个层会影响到电极的测量性能。
接下来是稳定阶段，当电极表面形成了一层稳定的氧化银层后，电极测量的溶氧浓度就会稳定下来。
在这个阶段，溶液中的氧气会与氧化银层之间保持一个动态平衡，这样就可以通过测量电极的电势来确定溶液中的溶氧浓度。
最后是失效阶段，随着时间的推移，电极表面的氧化银层会逐渐变厚，这会影响到电极的测量性能。
当银层变得过厚时，电极的响应速度会变慢，导致溶氧测量的误差增加。
此时，需要对电极进行清洗和修复，以恢复电极的测量性能。
溶氧电极极化的过程受到多种因素的影响，如温度、pH值、盐度等。
温度的变化会影响到氧气的溶解度，从而影响溶氧电极的测量结果。
pH值的变化会改变电极表面的氧化还原反应速率，进而影响测量的准确性。
盐度的变化会影响电极表面的离子浓度，从而改变电极的响应特性。
为了保证溶氧电极的准确测量，需要定期对电极进行校准和维护。
校准是通过与标准氧气溶液进行比较，确定电极的响应特性和测量误差。
维护包括清洗电极表面的氧化银层，以及修复和更换电极的部件。
溶氧电极极化是一种重要的电化学过程，它影响着溶氧电极的测量性能和准确度。
了解溶氧电极的极化过程对于正确使用和维护溶氧电极具有重要意义。
文章编号:100123849(2008)0720029206 电极的极化和极化曲线( )①——极化曲线覃奇贤, 刘淑兰(天津大学化工学院,天津 300072)Polar ization of Electrode and Polar ization Curve ( )(the end )——Polar ization CurveQ I N Q i 2x ian ,L I U Shu 2lan3 电极电位的测量311 液体接界电位1)定义 两种组成不同、浓度不同或者组成及浓度均不相同的电解液相接触时,在界面上产生的电位差,叫做液体接界电位,以E j 表示。
2)产生原因 当两种组成不同、浓度不同或者组成及浓度均不相同的电解液相接触时,由于两相中相同离子或不同离子存在浓度梯度,必然发生扩散,达稳态时,在两相界面间形成了双电层,双电层所具有的电位差就是液体接界电位。
3)液体接界电位的消除 液体接界电位是不可逆成分,原电池中存在液体接界电位,使原电池电动势的数值丧失热力学意义。
因此在电极电位的测量中必须设法消除或者是将其减到最小。
最常用的方法是采用盐桥,将液体接界电位减到最小。
盐桥实际上是将两种不同溶液隔开的中间溶液,该溶液的浓度很高(一般采用饱和溶液),而且所含正离子与负离子的迁移数比较接近,最常用的是饱和KC l 溶液。
当饱和的KC l 溶液与两种不同溶液相接触时,接界处的电位差主要是由KC l 的扩散产生的,在两个相界面形成的液体接界电位比原来的数值小得多,而且符号相反,因此总的数值将更小。
值得注意的是,盐桥中的溶液不应与原电池中的电解液发生反应,例如待测溶液为A gNO 3溶液,则不能选用KC l 盐桥。
通常用做盐桥的电解质还有KNO 3和N H 4NO 3。
312 电极电位的标度在电极电位的定义中规定,以标准氢电极为负极,待测电极为正极组成原电池,测得该原电池的电动势,叫做待测电极的电极电位,如手册中[1]给出的标准电极电位就是氢标电极电位。
第⼗⼀章电分析导论第⼗⼀章电分析导论⼀、名词术语：电化学分析法：电化学分析法⼜称为电分析化学法，它是应⽤电化学原理和实验技术建⽴起来的⼀类分析⽅法的总称。
平衡电位：前⾯所述平衡状态下的电位，电位与相应组分浓度符合Nernst关系。
原电池：能⾃发地将化学能转化为电能的装置.电解池：需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发⽣化学反应装置。
极化：当有较⼤电流通过电池时，电极的实际电极电位偏离平衡电极电位的现象称为电极的极化。
浓差极化：由于电极反应过程中电极表⾯附近溶液的浓度和主体溶液的浓度发⽣了差别所引起的极化。
电化学极化：由于电极反应较慢引起的极化现象，即某些动⼒学因素决定的。
⼯作电极：在测试过程中，有较⼤电流通过，溶液的主体浓度发⽣显著变化的电极称为⼯作电极。
指⽰电极：能反映溶液中待测离⼦的活度或浓度的电极，在测试过程中，溶液主体浓度不发⽣变化的电极称为指⽰电极。
参⽐电极：在测量过程中，具有已知、恒定电位的电极称为参⽐电极。
极化电极：在电解过程中，插⼊试液的电极的电位完全随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，这⼀类电极称为极化电极。
去极化电极：当电极电位不随外加电压的变化⽽变化，或电极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。
膜电极：具有敏感膜并能产⽣膜电位的电极。
膜电位：与特定的离⼦活度的关系符合能斯特公式。
扩散电流：由扩散传质引起的电流称为扩散电流。
对流电流：由对流传质引起的电流叫对流电流。
迁移电流：由电迁移引起的电流叫迁移电流。
⼆．问题：1、理解原电池、电解池的原理原电池：阳极：发⽣氧化反应的电极（负极）；阴极：发⽣还原反应的电极（正极）；阳极≠正极阴极≠负极电极电位较正的为正极，电⼦由负极流向正极。
电解池：阳极：发⽣氧化反应的电极（正极）；阴极：发⽣还原反应的电极（负极）；阳极=正极阴极=负极电⼦由阳极流向阴极2、电池表⽰⽅法及电极电位、电动势计算（P226-229）1）阳极及其有关的溶液都写在左边；2）电极的两相界⾯和不相混的两种溶液，⽤⼀条竖线表⽰，盐桥⽤两条竖线“||”表⽰，3）两极间溶液注明活度，⽓体注明压⼒、温度，未注明，系指25℃及100kPa电池电动势：E电池=（E右- E左）+ E液接3、电极—溶液界⾯的传质过程有⼏种？三种，对流，电迁移，扩散传质。
