电化学工作站实验报告

电化学工作站实验报告
电化学工作站实验报告

南华大学实验报告

实验项目名称:几种电化学测试方法的使用

班级学号姓名同组人

实验教师实验日期审批

【实验目的】

1。掌握几种基本的电化学测试方法。

2.了解其原理及其应用。

【方法介绍】

(1循环伏安法(CV)2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度)

(2差分脉冲伏安法(DPV:最灵敏电分析方法(2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液)

(3方波伏安法(SWV)2 mM K4Fe(CN)6+ 0.2 M KCl水溶液(变扫速和电活性物浓度)

(4电化学交流阻抗(EIS:标准模拟电解池(Randles等效电路)、2 mM K4Fe(CN)6 + 0.2 M KCl水溶液

【基本原理】

电极反应为:[FeⅢ(CN)6]3-+ e- → [FeⅡ(CN)6]4-

[FeⅡ(CN)6]4-- e- → [FeⅢ(CN)6]3-

2x10-3 mol/L K3Fe(CN)6在0.2 mol/L KCl电解质溶液中的循环伏安图

扫描速度: 50 mV/s

循环伏安图中可以得到的几个重要参数是:阳极峰电流(ipa),阴极峰电流(ipc),阳极峰电位(Epa)和阴极峰电位(Epc)。测量确定ip的方法是:沿基线作切线外推至峰下,从峰顶作垂线至切线,其间高度即为ip。Ep可直接从横轴与峰顶对应处二读取。

对可逆氧化还原电对的式量电位E?与Epa和Epc的关系可表示为:

E? = (Epa - Epc) / 2 (1)

而两峰间的电位差为:

?Ep = Epa – Epc ≈ 0.056 / 2 (2)

对于铁氰化钾电对,其反应为单电子过程,可从实验中测出?Ep并与理论值比较。

对可逆体系的正向峰电流,由Randles-Savcik方程可表示为:

ip = 2.69 x 105 n3/2AD1/2v1/2 c (3)

其中:ip为峰电流(A),n为电子转移数,A为电极面积(cm2),D为扩散系数(cm2/s), v 为扫描速度(V/s),c为浓度(mol/L)。

由上式,ip与v1/2和c都是直线关系,对研究电极反应过程具有重要意义。在可逆电极反应过程中,

ipa / ipc ≈ 1 (4)

对一个简单的电极反应过程,式(2)和式(4)是判断电极反应是否可逆体系的重要依据。【仪器与试剂】

仪器与装置:CHI660C电化学工作站(上海辰华仪器有限公司),玻碳电极(GCE),饱和甘汞电极(参比电极),铂(Pt)对电极。

试剂:AR级K4Fe(CN)6、KCl,0.5、0.05μmAl2O3 粉末,高质量蒸馏水或去离子水。

实验注意事项:电极接线必须准确,接触良好。

【实验步骤】

1、玻碳电极(GCE)的预处理

实验时,将直径为3mm的玻碳电极先用金相砂纸(1#~7#)逐级抛光,再依次用0.5、0.05μm

的Al2O3浆在麂皮上抛光至镜面,每次抛光后先洗去表面污物,然后依次用1:1乙醇、1:1HNO3和丙酮、去离子水超声清洗。彻底洗涤后,电极要在0.5-1mol/L H2SO4溶液中用循环伏安法活化,扫描范围1.0~-1.0V ,反复扫描直至达到稳定的循环伏安图为止。最后在0.20mol/LKCl 中记录2×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循环伏安曲线,以测试电极性能,扫描速度50 mV/s ,扫描范围0.6 ~-0.1V 。实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV 以下,并尽可能接近64mV ,电极方可使用,否则要重新处理电极,直到符合要求。

2、CV (循环伏安法)、DPV (差分脉冲伏安法)、SWV (方波伏安法)、LSV (线性扫描伏安法)的测定

将配置的系列铁氰化钾溶液逐一转移至电解池中,插入干净的电极系统。打开电化学工作站,进行硬件测试,然后选择实验方法并设置相应的参数进行测量,记录结果。(当测量较高浓度溶液时,可逐步改变扫描速度进行测量)在完成每一个扫描的测定后,需要轻轻搅动几下电解池的试液,使电极附近溶液恢复至初始条件。 【结果处理】

(1) 循环伏安法活化 (2) 实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在

80mV 以下

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-4

-3-2-1012

34Potential/V

C u r r e n t /1e 10-5A

(3)铁氰化钾溶液的CV 的测定 (4)铁氰化钾溶液的DPV 的测定

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0

-4

-3

-2-10123

4Potential/V C u u r e n t /1e 10-5A

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Potential/V

C u r r e n t /1e 10-5A

(5)铁氰化钾溶液的SWV 的测定 (6)铁氰化钾溶液的LSV 的测定

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0

2

4

6

8

10

Potential/V C u r r e n t /1e 10-5A

-0.5-0.4-0.3-0.2-0.10.0

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Potential/V

C u r r e n t /1e 10-5A

【问题讨论】

1.实验前电极表面为什么要处理干净。

2. 扫描过程中保持溶液静止的原因。

电位电压的测定实验报告三篇标准范本

报告编号:LX-FS-A31027 电位电压的测定实验报告三篇标准 范本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

电位电压的测定实验报告三篇标准 范本 使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 篇一:电极电位的测量实验报告 一.实验目的 1. 理解电极电位的意义及主要影响因素 2. 熟悉甘汞参比电极的性能以及工作原理 3. 知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法 二.实验原理 电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位,它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征,但绝对电极电位是无法测量的。在实际研究中,测量电极电位组成的原电池的电动势,而测量电极电位所

用的参考对象的电极称为参考电极,如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等,该电池的电动势为:E=φ待测-φ参比 上述电池电动势可以使用高阻抗的电压表或电位差计来计量 在该实验中,采用甘汞电极为研究电极,铁氰、化钾/亚铁氰、化钾为测量电极。在1mol的KCl支持电解质下,分别用10mM摩尔比1:1和1:2的铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液在常温(27℃)以及45℃下测量,收集数据,可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。可以用电极电势的能斯特方程讨论温度对于电极电势的影响 三.实验器材 电化学工作站;电解池;甘汞电极;玻碳电极;

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀

电化学实验报告

电化学分析实验报告 院系:化学化工学院专业班级:学号:姓名: 同组者: 实验日期: 指导老师: 实验一:铁氰化钾在玻碳电极上的氧化还原 一、实验目的 1.掌握循环伏安扫描法。 2.学习测量峰电流和峰电位的方法。 二、实验原理 循环伏安法也是在电极上快速施加线性扫描电压,起始电压从ei开始,沿某一方向变化, 当达到某设定的终止电压em后,再反向回扫至某设定的起始电压,形成一个三角波,电压扫 描速率可以从每秒数毫伏到1v。 当溶液中存在氧化态物质ox时,它在电极上可逆地还原生成还原态物质,即 ox + ne → red;反向回扫时,在电极表面生成的还原态red则可逆地氧化成ox,即 red → ox + ne.由 此可得循环伏安法极化曲线。 在一定的溶液组成和实验条件下,峰电流与被测物质的浓度成正比。从循环伏安法图中 可以确定氧化峰峰电流ipa、还原峰峰电流ipc、氧化峰峰电位φ pa 和还原峰峰电位φpc。 对于可逆体系,氧化峰峰电流与还原峰峰电流比为:ipa/ipc =1 25℃时,氧化峰峰电位 与还原峰峰电位差为:△φ条件电位为:φ=(φpa+ φpc)/2 由这些数值可判断一个电极过程的可逆性。 =φ pa - φpc≈56/z (mv) 三、仪器与试剂 仪器::电化学分析仪va2020, 玻碳电极、甘汞电极、铂电极。试剂:铁氰化钾标准溶 液,0.5mol/l氯化钾溶液,蒸馏水。 四、实验步骤 1、溶液的配制 移取铁氰化钾标准溶液(10mol/l)5ml于50ml的塑料杯中,加入0.5mol/l氯化钾溶液, 使溶液达到30ml 。 2、调试 (1)打开仪器、电脑,准备好玻璃电极、甘汞电极和铂电极并清洗干净。(2)双击桌 面上的valab图标。 3、选择实验方法:循环伏安法 设置参数:低电位:-100mv;高电位600mv;初始电位-100mv; 扫描速度:50mv/s;取样间隔:2mv;静止时间:1s;扫描次数:1;量程: 200μa。 4. 开始扫描:点击绿色的“三角形”。 5. 将上述体系改变扫描速度分别为10mv/s、50mv/s、100mv/s、160mv/s、200mv/s,其 他条件不变,作不同速度下的铁氰化钾溶液的循环伏安曲线,其峰值电流与扫描速度的平方 根成正比关系。 -3 五、实验数据及处理 1. 找到循环伏安曲线上对应的氧化与还原峰,然后手动做切线。

金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院

实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1.了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2.熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3.通过阳极极化曲线的测定,学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线,实际就是测量在外加电流作用下,金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度(以下简称电密)之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法,以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下,若电极电位是电密的单值函数时,恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中,电极表面壮态发生变化,具有活化/钝化变化,那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来,这时若采用恒电流法,则阳极过程某些部分将被掩盖,而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下,一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如,对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知,在一定的电位范围内,金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区,还可知金属的自腐蚀电位(稳定电位)、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时,由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密,当达到致钝电密点时金属开始钝化,由于人为控制电密恒定,故电极电位突然增加到很正的数值(到达过钝化区),跳过钝化区,当再增加电密时,所测得的曲线在过钝化区。因此,用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况,而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置

三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌,KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中,静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液(0.5 M)的配制:烧杯内放入475 mL去离子水,加入 浓硫酸25 mL,搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制:烧杯中放入700 mL去离子水,加 入160 g NH4HCO3,65 mL浓氨水,搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 (1)用水砂纸打磨工作电极表面,并用无水乙醇棉擦试干净待用。 (2)将辅助电极和研究电极放入极化池中,甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中,用盐桥连接二者,盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1~2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 (3)测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压,稳定 5min。 (4)在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极:SCE),以0.05,0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 (5)存储数据,转化为TXT文本,用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线;

电化学阻抗谱的应用及其解析方法

电化学阻抗谱的应用及其解析方法 交流阻抗法是电化学测试技术中一类十分重要的方法,是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。特别是近年来,由于频率响应分析仪的快速发展,交流阻抗的测试精度越来越高,超低频信号阻抗谱也具有良好的重现性,再加上计算机技术的进步,对阻抗谱解析的自动化程度越来越高,这就使我们能更好的理解电极表面双电层结构,活化钝化膜转换,孔蚀的诱发、发展、终止以及活性物质的吸脱附过程。 阻抗谱中的基本元件 交流阻抗谱的解析一般是通过等效电路来进行的,其中基本的元件包括:纯电阻R ,纯电容C ,阻抗值为1/j ωC ,纯电感L ,其阻抗值为j ωL 。实际测量中,将某一频率为ω的微扰正弦波信号施加到电解池,这是可把双电层看成一个电容,把电极本身、溶液及电极反应所引起的阻力均视为电阻,则等效电路如图1所示。 图1. 用大面积惰性电极为辅助电极时电解池的等效电路 图中A 、B 分别表示电解池的研究电极和辅助电极两端,Ra 、Rb 分别表示电极材料本身的电阻,Cab 表示研究电极与辅助电极之间的电容,Cd 与Cd ’表示研究电极和辅助电极的双电层电容,Zf 与Zf ’表示研究电极与辅助电极的交流阻抗。通常称为电解阻抗或法拉第阻抗,其数值决定于电极动力学参数及测量信号的频率,Rl 表示辅助电极与工作电极之间的溶液 电阻。一般将双电层电容Cd 与法拉第阻抗的并联称为界面阻抗Z 。 实际测量中,电极本身的内阻很小,且辅助电极与工作电极之间的距离较大,故电容Cab 一般远远小于双电层电容Cd 。如果辅助电极上不发生电化学反映,即Zf ’特别大,又使辅助 电极的面积远大于研究电极的面积(例如用大的铂黑电极),则Cd ’很大,其容抗Xcd ’比串 联电路中的其他元件小得多,因此辅助电极的界面阻抗可忽略,于是图1可简化成图2,这也是比较常见的等效电路。 图2. 用大面积惰性电极为辅助电极时电解池的简化电路 Element Freedom Value Error Error %Rs Free(+)2000N/A N/A Cab Free(+)1E-7N/A N/A Cd Fixed(X)0N/A N/A Zf Fixed(X)0N/A N/A Rt Fixed(X)0N/A N/A Cd'Fixed(X)0N/A N/A Zf'Fixed(X)0N/A N/A Rb Free(+)10000N/A N/A Data File: Circuit Model File:C:\Sai_Demo\ZModels\12861 Dummy Cell.mdl Mode: Run Fitting / All Data Points (1 - 1) Element Freedom Value Error Error %Rs Fixed(X )1500N/A N/A Zf Fixed(X )5000N/A N/A Cd Fixed(X ) 1E-6 N/A N/A Data File: Circuit Model File:C:\Sai_Demo\ZModels\Tutor3 R-C.mdl Mode: Run Simulation / Freq. Range (0.01 - 10000Maximum Iterations: 100 B

电化学实验报告实验报告

Experimental class on“Fuel Cell and Electrochemistry” Experiment setup Equipment: CHI760D electrochemical station Three electrode system. WE: CE: RE: Saturated Calomel Electrode Solution: 1.0 ×10-3mol/L K 3 [ Fe (CN)6] + 0.1M KCl Lab report 1) Plot curves of LSV curve, and describe why current changes with sweeping voltage? 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 0.000000 0.000002 0.000004 0.000006 0.000008 0.000010 Potential/V C u r r e n t /u A Reason: V oltage is a driving force to an electrode reactions, it is concerned with the equilibrium of electron transfer at electrode surface . As the altering of applied voltage, the Fermi-level is raised (or lowered), which changing the energy state of the electrons. Making the overall barrier height (ie activation energy) alter as a function of the applied voltage. (1). In this reaction, when voltage is 0.6V, there is no electron transfer, so the current is zero. With the voltage to the more reductive values, the current increases. (2). When the diffusion layer has grown sufficiently above the electrode so that the flux of reactant to the electrode is not fast enough to satisfy that required by Nernst Equation. The peak is obtaining. (3). When the reaction continued, it would get a situation that there will be a lower reactant concentration at the electrode than in bulk solution, that is, the supply of fresh reactant to the surface decreased, so current decreases.

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。

孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间,金属表面通常只受到很轻微的侵蚀,但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时,其尖端会开始向前,此时作用在金属上的拉伸应力会在裂缝尖端处形成高应力,当裂缝尖端向前传播时,在裂缝尖端处也会产生电化学腐蚀而使阳极金属溶解。裂缝会沿着垂直于拉伸应力的方向成长,直到金属破坏为止。若应力或腐蚀其中任一停止,则裂缝将停止成长。 冲蚀腐蚀 冲蚀腐蚀可被定义为由于腐蚀性流体与金属表面相对运动而导致金属腐蚀速率加速的现象。当腐蚀性流体的相对运动速率相当快时,机械磨擦效应将会相当严重。冲蚀腐蚀的特征为金属表面具有与腐蚀性流体流动方向相同的凹槽、蚀孔与圆孔等。 涡穴损伤 此类型的冲蚀腐蚀是由接近金属表面之液体中的气泡及充气孔穴破灭所造成的。涡穴损伤通常发生在具有高速液体流动及压力改变的金属表面。 移擦腐蚀 移擦腐蚀发生在材料承受振动及滑动负荷的界面处,它会形成具有腐蚀生成物的凹槽或蚀孔。当金属发生移擦腐蚀时,磨擦表面间的金属碎片会被氧化且某些氧化膜会因磨擦动作而剥落,因此摩擦表面间会累积可当研磨剂用的氧化物颗粒。

氧化还原反应实验报告图文稿

氧化还原反应实验报告集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

实验十二氧化还原反应 一、实验目的 1.理解电极电势与氧化还原反应的关系和介质、浓度对氧化还原反应的影响。2.加深理解氧化态或还原态物质浓度变化对电极电势的影响。3.进一步理解原电池、电解及电化学腐蚀等基本知识。 [教学重点] 电极电势和氧化还原反应的关系。 [教学难点] 原电池、电解及电化学腐蚀等知识。 [实验用品] 仪器:低压电源、盐桥、伏特计 药品:0.5mol·L-1Pb(NO3)2、(0.5、1mol·L-1)CuSO4、0.5mol·L- 1ZnSO4、 0.1mol·L-1KI、0.1mol·L-1FeCl3、0.1mol.L-1KBr、0.1mol·L- 1FeSO4、(1、3mol·L-1)H2SO4、6mol·L-1HAc、(2mol·L-1、 浓)HNO3、(0.01、0.1mol·L-1)KMnO4、6mol·L-1NaOH、0.1mol·L- 1K2Cr2O7、饱和KCl、浓NH3·H2O、饱和氯水、I2水、Br2水、CCl4、酚酞溶液、Na2S2O3、红石蕊试纸 材料:导线、砂纸、电极(铁钉、铜片、锌片、碳棒) 二、实验内容

(一)电极电势和氧化还原反应 1.2Fe3++2I-=2Fe2++I2I2易溶于CCl4,CCl4层显紫红色2.Fe3++Br-不起反应,CCl4层无色 3.Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Br2溶于CCl4,CCl4层显橙黄色 (二)浓度和酸度对电极电势影响 1.浓度影响 在两只50mL烧杯中,分别注入30mL0.5mol·L-1ZnSO4和0.5mol·L- 1CuSO4,在ZnSO4中插入Zn片,CuSO4中插入Cu片,中间以盐桥相通,用导线将Zn片Cu片分别与伏特表的负极和正极相接。测量两电极之间的电压。 现象:伏特表指针偏到E=0.80处解释:(-):Zn2++2e-=Zn (+):Cu2++2e-=Cu CuSO4溶液中加浓NH3.H2O到沉淀溶解为止,形成深蓝色溶液; Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+[Cu2+]下降,E变小,E=0.45V ZnSO4溶液中加浓NH3.H2O至沉淀溶解为止; Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+[Zn2+]下降,E变大,E=0.76V最后达到平 衡,E=0.8V接近初起值.2*.酸度影响 在两只50mL烧杯中,分别注入FeSO4、K2Cr2O7溶液。FeSO4溶液中插入Fe片,在K2Cr2O7

电化学曲线极化曲线阻抗谱分析

电化学曲线极化曲线阻抗谱分析 一、极化曲线 1.绘制原理 铁在酸溶液中,将不断被溶解,同时产生H2,即:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (a) 当电极不与外电路接通时,其净电流I总为零。在稳定状态下,铁溶解的阳极电流I(Fe)和H+还原出H2的阴极电流I(H),它们在数值上相等但符号相反,即:(1) I(Fe)的大小反映Fe在H+中的溶解速率,而维持I(Fe),I(H)相等时的电势称为Fe/H+体系的自腐蚀电势εcor。 图1是Fe在H+中的阳极极化和阴极极化曲线图。图2 铜合金在海水中典型极化曲线 当对电极进行阳极极化(即加更大正电势)时,反应(c)被抑制,反应(b)加快。此时,电化学过程以Fe的溶解为主要倾向。通过测定对应的极化电势和极化电流,就可得到Fe/H+体系的阳极极化曲线rba。 当对电极进行阴极极化,即加更负的电势时,反应(b)被抑制,电化学过程以反应(c)为主要倾向。同理,可获得阴极极化曲线rdc。 2.图形分析 (1)斜率 斜率越小,反应阻力越小,腐蚀速率越大,越易腐蚀。斜率越大,反应阻力越大,腐蚀速率越小,越耐腐蚀。 (2)同一曲线上各各段形状变化 如图2,在section2中,电流随电位升高的升高反而减小。这是因为此次发生了钝化现象,产生了致密的氧化膜,阻碍了离子的扩散,导致腐蚀电流下降。 (3)曲线随时间的变动 以7天和0天两曲线为例,对于Y轴,七天后曲线下移(负移),自腐蚀电位降低,说明更容易腐蚀。对于X轴,七天后曲线正移,腐蚀电流增大,亦说明更容易腐蚀。 二、阻抗谱 1.测量原理 它是基于测量对体系施加小幅度微扰时的电化学响应,在每个测量的频率点的原始数据中,都包含了施加信号电压(或电流)对测得的信号电流(或电压)的相位移及阻抗的幅模值。从这些数据中可以计算出电化学响应的实部和虚部。阻抗中涉及的参数有阻抗幅模(| Z |)、阻抗实部(Z,)、阻抗虚部(Z,,)、相位移(θ)、频率(ω)等变量,同时还可以计算出导纳(Y)和电容(C)的实部和虚部,因而阻抗谱可以通过多种方式表示。

电位电压的测定实验报告范文三篇.doc

电位电压的测定实验报告范文三篇 篇一:电极电位的测量实验报告 一.实验目的 1. 理解电极电位的意义及主要影响因素 2. 熟悉甘汞参比电极的性能以及工作原理 3. 知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法 二.实验原理 电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位,它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征,但绝对电极电位是无法测量的。在实际研究中,测量电极电位组成的原电池的电动势,而测量电极电位所用的参考对象的电极称为参考电极,如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等,该电池的电动势为:E=φ待测-φ参比 上述电池电动势可以使用高阻抗的电压表或电位差计来计量 在该实验中,采用甘汞电极为研究电极,铁氰、化钾/亚铁氰、化钾为测量电极。在1mol的KCl支持电解质下,分别用10mM摩尔比1:1和1:2的铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液在常温(27℃)以及45℃下测量,收集数据,可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。可以用电极电势的能斯特方程讨论温度

对于电极电势的影响 三.实验器材 电化学工作站;电解池;甘汞电极;玻碳电极;水浴锅 铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)(支持电解质为1M KCl); 砂纸;去离子水 四.实验步骤 1. 在玻碳电极上蘸一些去离子水,然后轻轻在细砂纸上打磨至光亮,最后再用去离子水冲洗。电化学工作站的电极也用砂纸轻轻打磨 2. 在电解池中加入铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液至其1/2体积,将玻碳电极和甘汞电极插入电解池中并固定好,将两电极与电化学工作站连接好,绿色头的电极连接工作电极,白色头的电极连接参比电极。 3. 点开电化学工作站控制软件,点击 setup—技术(technique)—开路电压—时间,设置记录时间为5min,记录数据时间间隔为0.1s,开始进行数据记录,完成后以txt形式保存实验结果。 4. 将电解池放入45度水浴锅中,再重复一次步骤2和步骤3。 5. 将电解液换成铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液(1:2)后重复一次步骤2至4 6. 实验结束后清洗电极和电解池,关好

湖南大学材料化学电化学实验报告汇总

实验一 线性极化法测定金属Fe 在稀H 2SO 4中的腐蚀速度 一、基本要求 1. 掌握动电位扫描法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在 0.1M 硫酸溶液中的极化曲线,求算Fe 的自腐蚀电位,自腐蚀电流。 2. 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、实验原理 当金属浸于腐蚀介质时,如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂(如H +或氧分子)的平衡电极电位,则金属和介质构成一个腐蚀体系,称为共轭体系。此时,金属发生阳极溶解,去极化剂发生还原。以金属铁在盐酸体系中为例: 阳极反应: Fe-2e=Fe 2+ 阴极反应: H ++2e=H 2 阳极反应的电流密度以 i a 表示, 阴极反应的速度以 i k 表示, 当体系达到稳定时,即金属处于自腐蚀状态时,i a =i k =i corr (i corr 为腐蚀电流),体系不会有净的电流积累,体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律,体系通过的电流和电极上发生反应的物质的量存在严格的一一对应关系,故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。 金属处于自腐蚀状态时,外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。极化曲线在金属腐蚀研究中有重要的意义。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。还可以通过极化曲线的测量获得阴极保护和阳极保护的主要参数。 在活化极化控制下,金属腐蚀速度的一般方程式为: 其中 I 为外测电流密度,i a 为金属阳极溶解的速度,i k 为去极化剂还原的速度,βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数 )]ex p()[ex p( k c a c corr k a i i i I β? ?β??---=-=

4.电化学阻抗谱的测量与解析

北京理工大学能源与化学工程实验预习报告 姓名 班级 学号 实验日期2016年 5 月 4 日 指导教师____ ___________ 同组姓名 成绩_______________ 实验名称 电化学阻抗谱的测量与解析 一、 实验目的 1.了解应用电化学阻抗谱进行电化学研究的基本原理。 2.熟悉应用CHI 电化学工作站进行各种方法电化学测量的基本步骤。 3.初步掌握应用CHI 电化学工作站测量电化学阻抗谱的基本方法。 4.初步掌握应用Zsimpwin 软件进行电化学阻抗谱解析的方法。 二、 实验内容和原理 交流阻抗方法应用于电化学体系时,也称为电化学阻抗谱法 (Electrochemical 电化学 Impedance 阻抗 Spectroscopy 谱)。该方法是指控制通过电极的电流(或点位)在小幅度条件下随时间按正弦规律变化,同时测量作为其相应的电极电位(或电流)随时间的变化规律,或直接测量电极的交流阻抗(或导纳)。由于该方法具有线性关系简化、交流平稳态以及扩散等效电路集中参数化等优势,该方法已经成为研究电极过程动力学和点击表面现象最重要的方法之一。 如一个正弦交流电压可表示成: )1(sin )(0 t E t E ω= 式中,E 0为交流电压的幅值,ω是角频率。 一个电路的交流阻抗是一个矢量,这个矢量的模值为:0 0I E Z = ,矢量的幅角为Ψ。也可表示为: )2()sin (cos Im Re jZ Z j Z Z -=ψ-ψ= Z Re 称为阻抗的实部,Z Im 称为阻抗的虚部。 ψ=cos Re Z Z ,ψ=sin Im Z Z

由于该方法在一个很宽的频率范围内对电极系统进行测量,因而可以在不同的频率范围内分别得到溶液电阻,双电层电容及电化学反应电阻的有关信息。在更为复杂的情况下,不但可以在不同的频率得到有关参数的信息,而且可得到阻抗谱的时间常数个数及有关动力学过程的信息,从而可推断电机系统中包含的动力学过程及机理。因此,测量电机系统的交流阻抗,一般说来有两个目的。一个目的是推测电机系统中包含的动力学过程及其机理,确定与之相适应的物理模型或等效电路。另一个目的是,在确定了物理模型或等效电路之后,根据测得的阻抗谱,求解物理模型中各个参数,从而估算有关的动力学参数。 三、主要仪器设备 1.实验仪器 CHI电化学工作站1台,电解池1个。 2.试剂及材料 15mM K 3Fe(CN) 6 + 15mM K 4 Fe(CN) 6 + 1M KCl 电极为1cm2的镍片,除工作区域外用用环氧树脂密封。 四、操作方法与步骤 接好电解池,绿色和黄色的线接工作电极,红色白色的线接对电极。测试步骤如下: (1)启动CHI电化学工作站,运行测试软件。在setup菜单中点击technique 选项。在弹出菜单选择“A C impedance”。 (2)在setup中点击Parameters。弹出菜单中输入测试条件:初始点位为0V,高频为105Hz,低频为0.1Hz,振幅0.01V,静止时间2S,灵敏度选择自动灵敏度。 (3)在control中点击run experiment,进行测量。 (4)测试完毕后,保存并命名测试结果,保存为CSV格式,删除CSV文件中两列数据保存为TXT格式文件,备后续Zsimpwin模拟使用。 (5)打开Zsimpwin,代开之前的TXT,点击拟合电路图标选择R(CR)和R(OR)模型,点击OK进行拟合,是否保存点击是,默认保存路径选择否,选择自己要保存的文件,然后点击记录本图标查看拟合数据,记录end列中的数值。 (6)实验完毕,关闭仪器,清洗电极。

内容(十三)锂离子电池的电化学阻抗谱分析

锂离子电池的电化学阻抗谱分析 1. 锂离子电池的特点 锂离子电池充电时,正极中的锂离子从基体脱出,嵌入负极;而放电时,锂离子会从负极中脱出,嵌入正极。因此锂离子电池正负极材料的充放电容量、循环稳定性能和充放电倍率等重要特性均与锂离子在嵌合物电极材料中的脱出和嵌入过程密切相关。这些过程可以很好地从电化学阻抗谱(EIS )的测量与解析中体现出来。 2. 电化学阻抗谱的解析 2.1. 高频谱解析 嵌合物电极的EIS 谱的高频区域是与锂离子通过活性材料颗粒表面SEI 膜的扩散迁移相关的半圆(高频区域半圆),可用一个并联电路R SEI /C SEI 表示。 R SEI 和C SEI 是表征锂离子活性材料颗粒表面SEI 膜扩散迁移过程的基本参数,如何理解R SEI 和C SEI 与SEI 膜的厚度、时间、温度的关系,是应用EIS 研究锂离子通过活性材料颗粒表面SEI 膜扩散过程的基础。 2.1.1. 高频谱解析R SEI 和C SEI 与SEI 膜厚度的关系 SEI 膜的电阻R SEI 和电容C SEI 与SEI 膜的电导率、介电常数ε的关系可用简单的金属导线的电阻公式和平行板电容器的电容公式表达出来 S l R SEI ρ = (1) l S C SEI ε= (2) 以上两式中S 为电极的表面积,l 为SEI 膜的厚度。倘若锂离子在嵌合物电极的嵌入和脱出过程中ρ、ε和S 变化较小,那么R SEI 的增大和C SEI 的减小就意味着SEI 厚度的增加。由此根据R SEI 和C SEI 的变化,可以预测SEI 膜的形成和增长情 2.1.2. SEI 膜的生长规律(R SEI 与时间的关系) 嵌合物电极的SEI 膜的生长规律源于对金属锂表面SEI 膜的生长规律的分析

实验报告-极化曲线测量金属的腐蚀速度

课程 实 验 者 名 称 页数( ) 专业 年级、班 同组者姓名 级别 姓 名 实验 日 期 年 月 日 一、目的和要求 1、 掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在NaCl 溶液中的极化曲线,求算Fe 的自腐蚀电位,自腐蚀电流 2、论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 二、基本原理 当金属浸于腐蚀介质时,如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂(如H +或氧分子)的平衡电极电位,则金属和介质构成一个腐蚀体系,称为共轭体系。此时,金属发生阳极溶解,去极化剂发生还原。在本实验中,镁合金和钢分别与0.5mol/L 的NaCl 溶液构成腐蚀体系。 镁合金与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为: 阳极: Mg= Mg 2++2e 阴极: 2H 2O+2e=H 2+2OH - 钢与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为: 阳极: Fe= Fe 2++2e 阴极: 2H 2O+2e=H 2+2OH - 腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以 i a 表示, 阴极反应的速度以 i k 表示, 当体系达到稳定时,即金属处于自腐蚀状态时,i a =i k =i corr (i corr 为腐蚀电流),体系不会有净的电流积累,体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律,即在电解过程中,阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比,故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。金属处于自腐蚀状态时,外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。在活化极化控制下,金属腐蚀速度的一般方程式为: 其中 I 为外测电流密度,i a 为金属阳极溶解的速度,i k 为去极化剂还原的速度,βa 、βk 分别 为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。 令?E 称为腐蚀金属电极的极化值,?E =0时,I =0;?E>0时,是阳极极化,I>0,体系通过阳极电流。?E<0时,I<0, 体系通过的是阴极电流,此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度 测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法:当对电极进行阳极极化,在强极化区,阴极分支电流i k =0, )]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a corr a E i i I β?==

电化学测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 电化学测量实验报告 篇一:电化学测量技术实验报告 实验报告 课程名称:实验地点:同实验者:电化学测试技术材料楼417 管先统sQ10067034010 朱佳佳sQ10067034007吴佳迪sQ10068052038杨小艳sQ10068052028 实验一铁氰化钾的循环伏安测试 一、实验目的 1.学习固体电极表面的处理方法; 2.掌握循环伏安仪的使用技术; 3.了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。二、实验原理 铁氰化钾离子[Fe(cn)6]3-亚铁氰化钾离子[Fe(cn)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为 [Fe(cn)6]3-+e-=[Fe(cn)6]4-φθ=0.36V电极电位

与电极表面活度的nernst方程式为φ=φ θ’ +RT/Fln(cox/cRed) 在一定扫描速率下,从起始电位(-0.2V)正向扫描到 转折电位(+0.8V)期间,溶液中[Fe(cn)6]4-被氧化生成[Fe(cn)6]3-,产生氧化电流;当负向扫描从转折电位(+0.6V)变到原起始电位(-0.2V)期间,在指示电极表面生成的[Fe (cn) 6 4-]3-被还原生成[Fe(cn)产生还原电流。为了使液相传质过程只受扩散控制,6], 应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。在 0.1mnacl溶液中[Fe(cn)6]4-的电子转移速率大,为可逆 体系(1mnacl溶液中,25℃时,标准反应速率常数为5.2×10-2cm2s-1;)。三、仪器和试剂 电化学分析系统;铂盘电极;铂柱电极,饱和甘汞电极;电解池;容量瓶。0.50mol·L-1K3[Fe(cn)6]; 0.50mol·L-1K4[Fe(cn)6];1mol·L-1nacl四、实验步骤 1.指示电极的预处理 铂电极用Al2o3粉末(粒径0.05μm)将电极表面抛光,然后用蒸馏水清洗。2.支持电解质的循环伏安图 在电解池中放入0.1mol·L-1nacl溶液,插入电极,以

电化学分析实验报告

电化学分析实验报告院系:化学化工学院 专业班级: 学号: 姓名: 同组者: 实验日期: 指导老师:

实验一:铁氰化钾在玻碳电极上的氧化还原 一、实验目的 1.掌握循环伏安扫描法。 2.学习测量峰电流和峰电位的方法。 二、实验原理 循环伏安法也是在电极上快速施加线性扫描电压,起始电压从E i开始,沿某一方向变化,当达到某设定的终止电压E m后,再反向回扫至某设定的起始电压,形成一个三角波,电压扫描速率可以从每秒数毫伏到1V。 当溶液中存在氧化态物质Ox时,它在电极上可逆地还原生成还原态物质,即 Ox + ne → Red;反向回扫时,在电极表面生成的还原态Red则可逆地氧化成Ox,即 Red → Ox + ne.由此可得循环伏安法极化曲线。 在一定的溶液组成和实验条件下,峰电流与被测物质的浓度成正比。 从循环伏安法图中可以确定氧化峰峰电流I pa、还原峰峰电流I pc、氧化峰峰电位φpa和还原峰峰电位φpc。 对于可逆体系,氧化峰峰电流与还原峰峰电流比为:I pa/I pc =1 25℃时,氧化峰峰电位与还原峰峰电位差为:△φ=φpa- φpc≈56/z (mV) 条件电位为:φ=(φpa+ φpc)/2 由这些数值可判断一个电极过程的可逆性。 三、仪器与试剂 仪器::电化学分析仪VA2020, 玻碳电极、甘汞电极、铂电极。 试剂:铁氰化钾标准溶液,0.5mol/l氯化钾溶液,蒸馏水。 四、实验步骤 1、溶液的配制

移取铁氰化钾标准溶液(10-3mol/L)5ml于50mL的塑料杯中,加入0.5mol/l 氯化钾溶液,使溶液达到30mL 。 2、调试 (1)打开仪器、电脑,准备好玻璃电极、甘汞电极和铂电极并清洗干净。(2)双击桌面上的VaLab图标。 3、选择实验方法:循环伏安法 设置参数:低电位:-100mv;高电位600mv;初始电位-100mv; 扫描速度:50mv/s;取样间隔:2mv;静止时间:1s; 扫描次数:1;量程: 200μA。 4. 开始扫描:点击绿色的“三角形”。 5. 将上述体系改变扫描速度分别为10mv/s、50mv/s、100mv/s、160mv/s、 200mv/s,其他条件不变,作不同速度下的铁氰化钾溶液的循环伏安曲线,其峰值电流与扫描速度的平方根成正比关系。 五、实验数据及处理 1. 找到循环伏安曲线上对应的氧化与还原峰,然后手动做切线。 200mv/s

腐蚀电化学实验报告

精心整理 腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1均匀腐抑制剂及以免产生所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。

间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属 播时, 当腐蚀 当金 因此摩擦 2-2腐蚀速率之测试 在实验室中一般用来评估材料的耐蚀性及腐蚀行为有下列几种方式: (1)计划性间歇测试法(Planned-intervaltests) 腐蚀反应是涵括环境反应与金属反应两者。计划性间歇测试法(ASTMG31)可显示两件事:环境之侵蚀性(corrosivity,reactivity)是如何随时间在改变,以及金属腐蚀度(corrodibility)是如何随时间在改变,溶液侵蚀性是由于腐蚀生成物浓度增高,溶液中所含原侵蚀性物种逐渐消耗短缺,或因微生物在溶液中生长或死亡等原因而随时间在改变。金属腐蚀度通常会因腐蚀生成物有趋势在金属表面

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