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電化學工作站基礎知識

[2011/11/8]

  一、三電極體系

  1、研究電極:研究電極也叫工作電極或試驗電極,該電極上所發生的電極過程就是我們的研究對象。因此要求研究電極具有重現的表面性質,如電極的組成和電極的表面狀態。

  2、輔助電極:輔助電極也叫對電極,它只用來通過電流以實現研究電極的極化。研究陰極過程時,輔助電極作陽極,而研究陽極過程時,輔助電極作陰極。輔助電極的面積一般比研究電極大,這樣就降低了輔助電極上的電流密度,使其在測量過程中基本上不被極化,因而常用鉑黑電極作輔助電極。

  3、參比電極:參比電極是測量電極電位的比較標準,它在測量過程中具有已知且穩定的電極電位,因而用參比電極和待測電極組成測量電池,從測出測量電池的電動勢便可計算待測電極的電極電位。一般對參比電極性能的要求比較嚴格,參比電極是可逆電極,它的電位是平衡電位,符合Nernst電極電位公式,原則上將參比電極應是不極化電極,換言之當有電流流過時電極電位變化很微小。在使用中要求參比電極的穩定性和重現性要好,也就是說參比電極放置一定時間后其電極電位值應不改變,而且各次制作的參比電極的電位也應相同。參比電極的電位隨溫度變化要小,而且斷電后能很快地恢復到原先的電極電位,不發生滯后現象。

  二、循環伏安中掃描電位的選擇應知道

  1、在電化學工作站中輸入的電位是絕對電位嗎

  在電化學工作站軟件中,首先要選擇合適的電化學技術。然后在該技術的參數窗口中設定參數。輸入的數值不是電壓,應該稱為電位。這個電位數值指的是相對于參比電極電位的工作電極電位。

  2、.實驗當中,參比電極的作用是什么?

  我們知道,在對電位的定義上,沒有絕對電位,只有相對電位。我們平時所說的電極電位都是相對于某一個比較穩定的參比電極而言的,常用的參比電極為飽和甘汞電極、Ag/AgCl電極等(參比電極的選擇要看溶液體系如是酸性還是堿性)。而所有的電位數值都是相對于氫離子的電位值,規定在標準情況下,氫離子的電位為0.作為參比電極,很重要的一點就是電位必須在一個相對寬的范圍內,保持穩定。參比電極的作用就是給工作電極設一個零點,好讓我們知道工作電極的電位值是相對于哪個零點而言的,這樣的數值才有意義。

  3、在循環伏安測試中,掃描速度對什么有影響?

  掃描速率對峰電位不會有影響,因為是循環伏安法,溶液中各組分的濃度基本不變(根據能斯特方程,電極電位也不會變)。但是掃描速率快時會對峰電流強度有影響。

  4、掃描電位的范圍是怎么確定的?

  研究電極的理論平衡電位大約落在掃描范圍的中間。