《极化曲线的测定》word版

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1、实验一  极化曲线的测定一 实验目的1.1掌握用“三电极”法测定金属沉积过程的电极电势。1.2通过对镍在玻碳电极上的沉积电势的测量加深理解过电位和极化曲线的概念。1.3了解控制电位法测量极化曲线的方法。二 实验原理2.1当把金属插入其盐溶液中时，金属表面上的正离子受到极性水分子的作用，有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表面的倾向。与此同时，溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面的倾向。当这种溶解与沉积达到平衡时，形成了双电层，在金属／溶液界面上建立起一个不变的电位差值，这个电位差值就是金属的平衡电位， ER表示。当有电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势

2、，成为不可逆电极电势，用EIR表示；电极的电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。通常把某一电流密度下的电势 ER与 EIR之间的差值的绝对值称为超电势，即：η=│EIR－ER│。影响超电势的因素很多，如电极材料，电极的表面状态，电流密度，温度，电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。测定镍沉积超电势实际上就是测定电极在不同外电流下所对应的极化电极电势，以电流对电极电势作图I～E（阴极），所得曲线称为极化曲线。2.2 研究电极超电势通常采用三电极法，其装置如图示。图1三电极装置图辅助电极的作用是与研究电极构成回路，通过电流，借以改变研究电极的电势。参比电极与研究电

3、极组成电池，恒电位仪测定其电势差并显示以饱和甘汞电极为参比的研究电极的电极电势值。2.3 测量极化曲线有两种方法：控制电流法与控制电势法（也称恒电流法与恒电势法）。控制电势法是通过改变研究电极的电极电势，然后测量一系列对应于某一电势下的电流值。由于电极表面状态在未建立稳定状态前，电流会随时间改变，故一般测出的曲线为“暂态”极化曲线。本实验采用控制电势法测量极化曲线：控制电极电势以较慢的速度连续改变，并测量对应该电势下的瞬时电流值，以瞬时电流对电极电势作图得极化曲线。图2阴极极化曲线三 仪器与试剂 LK98A微机电化学分析系统一台；甘汞电极一枝；铂电极一枝；玻碳电极一

4、枝；100ml烧杯3个，500ml烧杯1个；瓦特型镀镍液50ml；稀硝酸50ml；乙醇50ml；蒸馏水500ml。四 实验步骤4.1将直径为3mm的玻碳电极用Al2O3粉末抛光至镜面，抛光后依次用1:1乙醇、1:1HNO3和蒸馏水超声清洗各5min。制备好的玻碳电极放入电解池中作为工作电极，以饱和甘汞电极作为参比电极，铂片为对电极，并按图1接线。4.2打开电化学分析系统软件，点击“设置”菜单，在子菜单中选择“方法选择”，再在弹出的窗口中选择“线性扫描技术”的“线性扫描伏安法”。图3方法选择4.3点击“设置”菜单，选择“参数设定”，在弹出的窗口中进行参数设定，如图4。

5、图4参数设定4.4点击“控制”菜单，选择“启动”开始极化曲线的测定4.5扫描完毕后，点击“文件”菜单中的“储存”保存测试数据，点击“另存为BMP”，保存极化曲线。五 实验数据5.1记录镍在玻碳电极上的析出电位，并计算－0.8V处的极化度。实验二  镀液分散能力测定一 实验目的1、掌握用远近阴极法测定镀液的分散能力。2、通过对镀镍液分散能力的测量加深理解镀液分散能力的概念及影响分散能力的因素。二实验原理电镀液的分散能力（以T.P表示）是指在特定条件下，一定溶液使电极上（通常是阴极）镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。由此看出，分散能力是具有比较性质，其比

6、较的基准是初次电流分布。所谓初次电流分布是仅考虑阴极不同表面至阳极几何距离不同时的阴极电流分布情况。镀层在零件上均匀分布的能力越高，该电镀溶液的分散能力就越好。电解液的分散能力越好，在阴极上不同部位所沉积出的金属镀层厚度就起均匀；反之，则镀层厚度相差越大。分散能力的测定有多种方法，测量结果的数值也不一致。这里只介绍远近阴极法。采用远近阴极法测定电解液的分散能力是比较方便的。它是在一个长方形的槽子中，平行地放置阳极和两块面积相等的阴极，如图1所示。两个阴极与阳极间的距离比为2:1或5:1，但在实验中只能选取其中的一个比例固定使用，以便于对比。分散能力好的电解液可选用较

7、大的距离比。图1哈林槽在这种方法的测量装置中，阳极可以放置在槽子的一端，两个阴极之间用绝缘材料隔开，也可以将阳极放置在槽子中间而两个阴极分别置于槽子的两端。后一种形式较为常用。使用这种装置时，阳极应该采用网状的或带孔的，尺寸与阴极完全相同，材料与工业电镀用的相同。采用网状或带孔的阳极的目的，是为了增大阳极面积，消除阳极极化的影响，同时也有利于阳极两侧溶液的对流和扩散，以保持两侧溶液浓度相同。槽子内腔尺寸为150mm×50mm×70mm。阴极尺寸为50mm×50mm。采用厚度为0.5~1mm的黄铜板或铜板，工作表面要求平滑光亮，非工作表面用绝缘波绝缘。实验电流通常