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電化學除垢電極

發布時間:2020-12-22 15:50:06

㈠ 電化學電極原理

工作電極

用來發生所需要的電化學反應或響應激發信號,在測量過程中溶液本體濃度發生變化的體系的電極。如電解分析中的陰極等。
參比電極

用來提供標准電位,電位不隨測量體系的組分及濃度變化而變化的電極。這種電極必須有較好的可逆性、重現性和穩定性。常用的參比電極有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2電極,尤以SCE使用得最多。
輔助電極--或對電極

在電化學分析或研究工作中,常常使用三電極系統,除了工作電極,參比電極外,還需第三支電極,此電極所發生的電化學反應並非測示或研究所需要的,電極僅作為電子傳遞的場所以便和工作電極組成電流迴路,這種電極稱為輔助電極或對電極。

研究的是工作電極,只有精確地測定工作電極的電位,才能夠考察電位同電化學反應,吸附等界面反應的規律。

至於輔助電極和工作電極之間的聯系,主要是在於構建電化學反應平衡,另外要 保證輔助電極不要影響到工作電極。

而確定輔助電極和工作電極之間的電位,用電壓表就ok了,不需要雙參比電極分別確定兩電極電位。

三電極體系含兩個迴路,一個迴路由工作電極和參比電極組成,用來測試工作電極的電化學反應過程,另一個迴路由工作電極和輔助電極組成,起傳輸電子形成迴路的作用。

㈡ 電化學 電極反應方程式 沉澱符號

如果給你圖視,先分析正負極,再根據正副反應規律寫出反應式.如果給你總反應式,就根據是氧化還是還原寫咯.
至於寫式子,就是離子方程加上電子得或失,注意電子守恆.
得電子就加,失就減;電子符號:得電子為副,失則正.
總反應式就是兩極反映式相加.
第一,只要是化學反應就一定符合質量守恆定律,當然電化學反應也不例外,也就是說,反應方程式要配平。(這是最後一步要做的事情)
第二,電化學反應一般發生在電解質溶液中,所以一定存在電離、水解和離子間反應等,所以一定符合電荷守恆規律,也就是說,反應前後總帶電荷數不變。(這會在寫電化學反應的離子方程式是遇到,應在配平後驗證)。
第三,也是最重要的,電化學反應一定有電子得失、元素的化合價升降,即屬於氧化還原反應,因此一定符合得失電子總數守恆規律。
具體寫電化學反應方程式的做法應當是:
首先,確定哪裡是原電池的正負極或電解池的陰陽極,這主要根據元素的氧化還原性(金屬活潑性)或離子(團)的放電順序決定。在原電池中,兩(或多)種金屬中誰活潑誰作負極,即發生氧化反應,失電子;另一種最不活潑的金屬做正極,而電解液的陽離子(注意:不是該種金屬)發生還原反應,得電子。在電解池中,兩(或多)種陽離子誰放電順序在前,誰作陰極,發生還原反應,得電子;兩(或多)種陰離子誰放電順序在前,誰作陽極,發生氧化反應,失電子。(注意:電解池中如果是水溶液要考慮水電離出來的氫離子和氫氧根離子)
放電順序:陽離子:與金屬活動性順序表正好相反(並參考元素周期律):pt2+>au3+>ag+>hg2+>fe3+>cu2+>h+>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+>nh4^+>sr2+>rb+>ba2+>cs+
陰離子:p3->s2->i->br->cl->oh->所有含氧酸根離子>f-
其次,寫出電極半反應。注意:電荷守恆。如:cu2+
+2e
==
cu,
4oh-
==
o2(上升符號)+
2h2o
+4e
最後,相加合並兩個半反應。
或者可以直接先確定整個反應的氧化劑和還原劑,並明晰其氧化產物和還原產物,然後按照氧化還原反應的配平方法配平,即可。

㈢ 電化學分析中常用的工作電極有哪些

碳棒電極、Pt電極、鈦電極,有時也有Cu電極,等等。

根據電極的組成體系和作用機理不同分類
指示電極:電極電位隨被測電活性物質活度變化的電極.
以金屬為基體,共同特點是電極上有電子交換發生的氧化還原反應.可分為以下四種: (一) 第一類電極(Electrode of the first kind):亦稱金屬基電極(M Mn+)
電極反應: M n++n e-= M
電極電位: E = E° + 0.059V /n lg α M n+
要求: 0(Mn+/M)> 0,如Cu,Ag,Hg 等;其它元素,如Zn,Cd,In,Tl,Sn,雖然它們的電極電位較負,因氫在這些電極上的超電位較大,仍可做一些金屬離子的指示電極.
特點:因下列原因,此類電極用作指示電極並不廣泛
a)_選擇性差,既對本身陽離子響應,亦對其它陽離子響應;
b)_許多這類電極只能在鹼性或中性溶液中使用,因為酸可使其溶解;
c)_電極易被氧化,使用時必須同時對溶液作脫氣處理
d) 一些硬金屬,如Fe,Cr,Co,Ni.其電極電位的重現性差;
e) pM-aMn+作圖,所得斜率與理論值(-0.059/n)相差很大,且難以預測;
較常用的金屬基電極有:Ag/Ag+,Hg/Hg22+(中性溶液);Cu/Cu2+,Zn/Zn2+,Cd/Cd2+,Bi/Bi3+,Tl/Tl+,Pb/Pb2+(溶液要作脫氣處理). 電極反應: MX n + n e- = M + n X -
電極電位: E = E° MX n/ M - 0.059V lg α X -
此類電極可作為一些與電極離子產生難溶鹽或穩定配合物的陰離子的指示電極; 如對Cl-響應的Ag/AgCl和Hg/Hg2Cl2電極,對Y4-響應的Hg/HgY(可在待測EDTA試液中加入少量HgY)電極.
但該類電極最為重要的應用是作參比電極. 其中MX,NX是難溶化合物或難離解配合物.舉例如下.
Ag/Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
電極反應:Ag2C2O4+2e==2Ag+ + C2O42-
電極電位: E = K+ 0.059 /2lg α Ca2+
因為:
代入前式得:
簡化上式得:
可見該類電極可指示Ca2+活度的變化.
對於難離解的配合物,如Hg/HgY,CaY,Ca2+電極
電極反應:HgY2- + 2e ===Hg + Y4-
電極電位:
式中比值aHgY/aCaY 可視為常數,
因此得到:
同上例,該電極可用於指示Ca2+活度的變化(測定時,可在試液中加入少量HgY). 零類電極(Metallic redox indicators),亦稱惰性電極.電極本身不發生氧化還原反應,只提供電子交換場所.
如Pt/Fe3+,Fe2+電極,Pt/Ce4+,Ce3+電極等.
電極反應:Fe3+ + e === Fe2+
電極電位: E = E° + 0.059V lg (α Fe3+/ α Fe 2+)
可見 Pt 未參加電極反應,只提供Fe3+及Fe2+之間電子交換場所. 具有敏感膜並能產生膜電位的電極,稱為膜電極,它以固體膜或液體膜為探頭,其膜電位是由於離子交換或擴散而產生,而沒有電子轉移,其膜電位與特定的離子活度的關系式符合能斯特公式.
主要由離子選擇性膜、內參比電極和內參比溶液組成。根據膜的性質不同,離子選擇性電極可分為非晶體膜電極、晶體膜電極和敏化電極等
此外還有:微電極和修飾電極
根據電極所起的作用分類
(一) 指示電極和工作電極
在電化學測試過程中,溶液主體濃度不發生變化的電極,稱為指示電極.如果有較大電流通過,溶液的主體濃度發生顯著的變化的電極,稱為工作電極.
電位分析法中離子選擇性電極為指示電極,在電解分析和庫侖分析中所用的鉑電極為工作電極.
定義:與被測物質無關,電位已知且穩定,提供測量電位參考的電極,稱為參比電極.前述標准氫電極可用作測量標准電極電位的參比電極.但因該 種電極製作麻煩,使用過程中要使用氫氣,因此,在實際測量中,常用其它參比電極來代替.
1,甘汞電極(Calomel electrode)
定義:甘汞電極由汞,Hg2Cl2和已知濃度(0.1,3.5,4.6M)的KCl溶液組成.
電極組成:Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 如下圖所示.
(二)參比電極
圖8.7 甘汞電極 (a)233型;(b)217型
1-導線;2-加液口;3-KCI溶液;4-素燒瓷芯;5-鉑絲
6-Hg;7-Hg2CI2
可見,電極電位與Cl-的活度或濃度有關.當Cl 濃度不同時,可得到具有不同電極電位的參比電極.(注意:飽和甘汞電極指 KCl 濃度為4.6M)
電極反應:Hg2Cl2(s) + 2e == 2Hg(l) + 2Cl-
電極電位:
特點:
a) 製作簡單,應用廣泛;
b) 使用溫度較低(<40oC).但受溫度影響較大.(當T從20oC 25oC時,飽和甘汞電極位從0.2479V 2444V,E=0.0035 V);
c) 當溫度改變時,電極電位平衡時間較長;d) Hg(II)可與一些離子產生反應.
阻抗高,電流小,KCl滲漏少
適宜於水溶劑
阻抗小,有滲漏,接觸好
適宜非水溶液及粘稠液
圖8.8 甘汞電極
2,Ag/AgCl電極
定 義:該參比電極由插入用AgCl 飽和的一定濃度(3.5M或飽和KCl溶 液)的 KCl 溶液中構成.
電極組成:Ag AgCl,(xM)KCl
電極反應:AgCl + e == Ag + Cl-
電極電位:
構 成:同甘汞電極,只是將甘汞電極內管中的(Hg,Hg2Cl2+飽和KCl) 換成塗有AgCl的銀絲即可.
特 點:a) 可在高於60oC的溫度下使用;
b) 較少與其它離子反應(但可與蛋白質作用並導致與待測物界面的堵塞)
銀-氯化銀電極
在銀絲或鉑絲上鍍一層純銀,將其洗凈後,以其為陽極置於lmol/LHCI中,電解約 0.5 h,這時在電極上覆蓋一層淡紫色的AgCI層,再將其放在用AgCI飽和的Cl-溶液,即製得銀一氯化銀電極.
圖8.9銀-氯化銀電極
1-導線;2-Ag-AgCI絲;3-KCI溶液;4-素燒瓷芯
三,參比電極使用注意事項
1)電極內部溶液的液面應始終高於試樣溶液液面!(防止試樣對內部溶液的污染或因外部溶液與Ag+,Hg2+發生反應而造成液接面的堵塞,尤其是後者,可能是測量誤差的主要來源)
2)上述試液污染有時是不可避免的,但通常對測定影響較小.但如果用此類參比電極測量K+,Cl-,Ag+,Hg2+ 時,其測量誤差可能會較大.這時可用鹽橋(不含干擾離子的KNO3或Na2SO4)來克服.
(三)輔助電極或對電極
(四)極化電極和去極化電極
在電解過程中,插入試液中電極的電位完全隨著外加電壓的變化而變化或當電極的電位改變很大而電流改變很小時,這類電極稱為極化電極.如普通極譜中所用的滴汞電極.當電極電位不隨著外加電壓的變化而變化,或當電極的電位改變很小而電流改變很大時,這類電極稱為去極化電極.如電位分析法中飽和甘汞電極和離子選擇性電極.
它們提供電子傳遞的場所,當通過電流很小時,一般直接由工作電極和參比電極組成電池,但當電流較大時需採用輔助電極構成三電極系統來測量.

㈣ 電化學電池中的電極材料是

C 最好的就是既是來電子導體又是自離子導體的混合導體。電極必須是電子導體就不用多說了,因為需要傳輸電荷。在充放電過程中,想要電極深層次的活性物質與電解液發生反應,一方面有介孔等結構,另一方面,良好的離子導體同樣有利於電解液中離子電荷在電極深層的快速傳輸。
所以,最理想的就是混合傳輸電極。

㈤ 在電化學中電極表面的氧化還原反應受表面控制是什麼意思

逆向反應自發進行:查表知,△Gφ為正值,如果電池的標准電動勢 >0,Fe 是還原劑:Br 是氧化劑,在標准狀態下,氧化還原反應正向自發進行的傾向愈大,則用該狀態下的電動勢來判斷,當氧化劑電對的電勢大於還原劑電對的電勢時1.根據Eφ值,則此氧化還原反應就能自發進行。 任何一個氧化還原反應。當由氧化還原反應構成的電池的電動勢Eφ池大於零時: △Gφ = -nFEφ池 當Eφ池 為正值時。 [例2] 試判斷反應 Br + 2Fe 2Fe +2Br 在標准狀態下進行的方向。 電池通過氧化還原反應產生電能。也就是說。在非標准狀態下。E或Eφ愈是較大的正值.066V 由反應式可知。 從原電池的電動勢與電極電勢之間的關系來看,判斷標准狀況下氧化還原反應進行的方向,上式可寫成.771V Br + 2e 2Br = +1;如果電池的標准電動勢 <0,電池電動勢也是判斷氧化還原反應能否進行的判據,原則上都可以設計成原電池,在標准狀態下氧化還原反應正向自發進行, 則電池反應能自發進行。 從熱力學講電池電動勢是電池反應進行的推動力,才能滿足E >0的條件,氧化劑所在電對的電極電勢必須大於還原劑所在電對的電極電勢:Fe + e Fe = +0。在恆溫恆壓下,在標准狀態下反應正向非自發進行。 通常條件下,通常指的是正向反應,△Gφ為負值,體系的自由能降低。由氧化還原反應組成的原電池.066-0,氧化還原反應總是由較強的氧化劑與還原劑向著生成較弱的氧化劑和還原劑方向進行;當Eφ池為負值時。 故上述電池反應的 = +1。利用原電池的電動勢可以判斷氧化還原反應進行的方向。從電極電勢的數值來看.771=0,逆向反應自發進行的傾向愈大。E池或Eφ池愈是較大的負值。因此: -△G=W電=QE=nFE池 即△G=-nFE池 在標准狀態下,判斷氧化還原反應進行方向。在判斷氧化還原反應能否自發進行時,反應才可以進行,氧化還原反應才能自發地向正反應方向進行,自由能的降低值(-△G)等於電池可能作出的最大有用電功(W電),只有 > 時。反應以「高電勢的氧化型氧化低電勢的還原型」的方向進行, 則電池反應不能自發進行。 2.根據電池電動勢Eφ池值。 解

㈥ 電化學溶解

金屬硫化礦物在一定條件下可被溶解,溶解的方式可是機械溶解、化學溶解、生物溶解及電化學溶解等,而埋藏較深的金屬硫化礦物則大多以電化學溶解為主。

什麼是電化學溶解呢?對原電池來說,現以丹尼爾電池為例(圖2-1),當用導線將兩個電極接通,在兩極上將進行如下反應:

鋅極(負極或陽極)Zn→Zn2++2e

銅極(正極或陰極)Cu2++2e→Cu

圖2-1 丹尼爾電池示意圖

(據江琳才,1979)

在鋅極上鋅原子放出電子被溶解而變成Zn2+進入溶液,鋅電極上積累的電子通過導線而流到銅電極上使Cu2+在銅電極上接受電子而析出金屬銅。對於原電池,如電極參與電極反應,則在電池工作過程中,負極發生氧化反應而被溶解,即通常所說的陽極溶解。

對於電解池來說,當電解池上的外加電壓由小到大逐漸變化時,可以造成電解池陽極電位逐漸升高,同時也造成陰極電位逐漸降低。從整個電解池的角度來說,只要外加電壓加大到分解電壓的數值,電解反應即開始進行;從各個電極的角度來說,只要電極電位達到對應離子的「析出電位」,則電解的電極反應即開始進行。各種離子的析出電位可通過公式計算。

對陰極反應,在陰極上發生的是還原反應,即金屬離子還原成金屬或H+還原成H2。由於各種金屬的過電位一般較小,可近似地用φ可逆代替析出電位,但對氣體反應,特別是氫氣的生成其析出電位一定要把過電位考慮進去。如果電解液中含有多種金屬離子,則電極電位越高的離子,越易獲得電子而還原成金屬。

對陽極反應,在陽極發生的是氧化反應。析出電位越低的離子,金屬越易在陽極上放出電子而被氧化。

如果陽極材料是Pt等惰性金屬,它在電解過程起到惰性電極作用。電解時的陽極反應只能是負離子或低價金屬離子放電,即Cl-、Br-、I-、OH-或Fe2+等離子被氧化成Cl2、Br2、I2、O2和Fe3+。如電極材料是Zn、Cu或金屬硫化產物,則電解時陽極反應可能是電極溶解為金屬離子,即通常所說的陽極溶解,當然陽極反應還可能是OH-等負離子放電生成O2

㈦ 銅的電化學腐蝕正極電極材料是什麼

(1)銅板上鐵鉚釘處容易生銹,是因為金屬鐵、銅、潮濕的空氣形成了原電池,內其中活潑金屬鐵發容生了吸氧腐蝕的結果,在該原電池的正極上是氧氣得電子的過程,故答案為:電化學(或吸氧);鐵;O2+4e-+2H2O═4OH-;(2)在銅、鋅、硫酸原電池中,活。

㈧ 求教電化學高手 電極打磨詳細步驟

不清來楚你說的是什麼電極。我就以玻碳源電極為例來說一下,測試結束後,用脫脂棉輕輕地把玻碳表面的材料拭去。
麂皮+拋光粉為打磨材料
a)准備好乾凈的麂皮,在其上撒一撮拋光粉(好像有Mg(OH)拋光粉)不用攤開。
b)滴幾滴去離子水於拋光粉上。
c)玻碳電極在拋光粉上打磨,打磨時,手持電極畫「8」字,這樣電極表面不易局部磨損太嚴重。
d)沖洗掉電極表面的拋光粉,放大鏡觀察表面是否有劃痕,沒有的話就打磨好了;若是有劃痕則繼續打磨。

㈨ 銅的電化學腐蝕正極電極材料是什麼

(1)銅板上鐵鉚釘處容易生銹,是因為金屬鐵、銅、潮濕的空氣形成了原電池內,其中活潑金屬鐵發容生了吸氧腐蝕的結果,在該原電池的正極上是氧氣得電子的過程,故答案為:電化學(或吸氧);鐵;O2+4e-+2H2O═4OH-;(2)在銅、鋅、硫酸原電池中,活。

㈩ 電化學中的陽極負極

反應來Zn+Br2=ZnBr2的陽極反源應是:

Zn-2e=Zn(2+)

所有陽極反應都是失電子的.所有負極反應都是得電子

因為,電流是由陽極流向陰極的,陽極金屬在陽極附近失去電子後變成正離子,

並向陰極移動,提供定向運動電荷形成電流.

同時,陰極附近溶液中的正離子得到電子形成金屬固體附在陰極上,以使溶液中

的正離子濃度保持不變.

ok!!!呵呵

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