电化学实验教学中极化曲线的测量与应用
2017-03-07杨余芳
教育教学论坛 2017年7期


摘要:采用三价铬溶液体系,设计了线性扫描伏安法实验。介绍了极化曲线的测定和实验数据的处理方法,确定了三价铬还原的活化能、交换电流密度和电子交换系数。阐明了极化曲线的作用及其与电化学反应活化能、动力学参数的关系。
关键词:极化曲线;线性扫描;电化学实验
中图分类号:O646.54 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0276-03
一、前言
电化学课程理论性强,难度大。通过实验,可加深学生对电化学理论的理解、熟练基本操作、掌握基本方法,培养严谨求实的作风和动手能力。电化学研究方法较多,而极化曲线的测定是研究电极过程的基本方法[1]。本文以Cr3+的电沉积为例,设计了线性扫描伏安法实验,采用电化学工作站进行测量。通过实验数据处理,加深学生对线性扫描法的特点和基本原理的理解,掌握极化曲线的定量分析和线性扫描伏安法实验技巧。
二、基本原理
1.极化曲线。电流密度与电势的关系曲线即极化曲线,通过极化曲线可求得某一电流密度下的超电势,了解电势随电流密度的变化规律,反映电极电位与电化学反应速度的关系。通过极化率Δφ/Δi可衡量极化的程度、判断电极反应的难易。极化率越小,电极反应越容易进行。通过极化曲线的数据处理,可获得重要的动力学参数,比如交换电流密度、电子传递系数、电化学反应级数和活化能等。在电化学工业生产中,通过对稳态极化曲线的测定,可确定电镀液的最佳配方、最佳工艺条件及添加剂的适宜浓度。……
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