极化电极和去极化电极
极化
电极上有（净）电流流过时，电极电势偏离其平衡值，此现象称作极化。
根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。
极化是指腐蚀电池作用一经开始，其电子流动的速度大于电极反应的速度。
在阳极，电子流走了，离子化反应赶不上补充；在阴极，电子流入快，取走电子的阴极反应赶不上，这样阳极电位向正移，阴极电位向负移，从而缩小电位差，减缓了腐蚀。
电极的去极化：
凡是能减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。
在溶液增加去极剂的浓度、升温、搅拌以及其它降低活化超电压的措施都将促进阴极去极化作用的增强；阳极去极化作用是指减少或消除阳极极化的作用，例如搅拌、升温等均会加快金属阳离子进入溶液的速度，从而减弱阳极极化。
溶液中加入络合剂或沉淀剂，它们会与金属离子形成难溶解的络合物或沉淀物，不仅可以使金属表面附近溶液中金属离子浓度降低，并能一定程度地减弱阳极电化学极化。
如果溶液中加入某些活性阴离子，就有可能使已经钝化了的金属重新处于活化状态。
显然，从控制腐蚀的角度，总是希望如何增强极化作用用以降低腐蚀速度。
但是对于电解过程，腐蚀加工，为了减少能耗却常常力图强化去极化作用。
用作牺牲阳极保护的材料也是要求极化性能越小越好。
注意：电导率探头在不通电的情况下也会极化，其可能是电极不对称或材质不同造成！
用数字万用表测量放在0.05mol/L的kcl溶液中，自动生成40mV左右电压。
第一章 电化学腐蚀基础24
腐蚀极化图的应用 初始电位差对最大腐蚀电流的影响
E
当腐蚀电池的欧姆电阻 R→0，由腐蚀极化图可以 看出，阴极与阳极初始电 位差越大，腐蚀电流就越 大。即腐蚀原电池的初始 电位差是腐蚀的驱动力。
Ec P a` E a` E c` P c` Ea I3 I2
Pc
Pa
I1
I
腐蚀极化图的应用
极化性能的影响
去极化
阳极去极化的原因 阳极钝化膜被破坏 降低阳极表面的金属离子的浓度。
阳极产物—金属离子加速离开金属/溶液界 面、一些物质与金属离子形成络合物，均 会使金属表面离子浓度降低。
去极化 阴极去极化的原因
阴极上积累的负电荷得到释放
使去极化剂容易达到阴极以及使阴极反应产
物容易迅速离开阴极。如搅拌、加络合剂可使阴
Ee,c Ee,a Ec Ea IR
腐蚀极化图的应用
用 Pa 、Pc 分别表示阳极和阴极的极化率 ， Ea I Pa，
Ec I Pc， 则 ：
I
E e ,c E e , a Pa Pc R
由上式可知腐蚀电流受腐蚀电池的电动势，阴、阳极极化 率和欧姆电阻四个因素的影响。对具体某一腐蚀过程的腐 蚀速度起决定作用的因素叫做腐蚀控制因素。各项阻力对 于整个腐蚀过程的总阻力的比值的百分数叫做各项阻力对 整个腐蚀过程控制的程度。即 ：
极化原因
2、阴极极化的原因
①阴极过程是消耗电子的过程。若阴极接受电子的物质由 于某种原因，与电子结合的速度跟不上阳极电子的迁移速 度，则使阴极处有电子的堆积，电子密度增大，使阴极电 位越来越负，即产生阴极极化。这种由于阴极过程进行缓 慢而引起的极化称为活化极化或电化学极化。 ②由于阴极表面的反应物或生成物的扩散速度较慢，小于 阴极反应速度，导致阴极附近的反应物的浓度小于整体溶 液的浓度，生成物的浓度大于整体溶液的浓度，结果使阴 极电位降低，即产生阴极极化。这种由于扩散过程缓慢而 引起的极化称为浓差极化。
2-33极化与去极化
第四节 极化与去极化以上己节讨论了金属电化学腐蚀的热力学倾向，并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等人们最为关心的问题。
电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素，认清极化和去极化规律对研究金属的腐蚀与保护有重要的意义。
一、极化作用我们已经知道，电化学腐蚀是由于腐蚀电池的作用而引起的，腐蚀电池产生的腐蚀电流的大小可以用来表示电化学腐蚀的速度。
根据欧姆定律，腐蚀电流c a V V I R-=（2－7） 式中 I ——腐蚀电流强度（A ）； c V ——阴极电极电位（V ）；a V ——阳极电极电位（V ）；R ——腐蚀体系总电阻（包括R R 外内＋）（Ω）。
按理将此带入式（2－5）或（2－6）就可算出理论腐蚀速度，然而通过试验测定的腐蚀速度与计算值相差甚远，计算值可以达到实测值的几十倍甚至上百倍。
进一步的研究发现，造成这一差别的结果是腐蚀电池的阴、阳极电位的电流通过时发生了明显的变化，阴极电位变负而阳极电位变正，使得阴、阳极间的电位差（c a V V -）急剧缩小。
如果把无电流通过时的电极电位叫做电极的起始电位，以平衡电位的符号e V 表示，那么腐蚀电池的起始电位差远大于其变化以后的电位差（ec ea c a V V V V ->>-），如图2－10所示，正因如此，计算所得腐蚀速度远大于实测的腐蚀速度。
极化就是指由于电极上通过电流而使电极电位发生变化的现象。
阳极通过电流电位向正的方向变化叫阳极极化。
阴极通过电流电位向负的方向变化叫阴极变化。
无论阳极极化或阴极极化都能使腐蚀原电池的极间电位差减小，导致腐蚀电流减小，阻碍腐蚀过程顺利进行。
极化又称极化作用、极化现象。
二、极化曲线试验证明，极化与电流密度关系密切，电流密度越大，电位变化幅度也越大。
所谓极化曲线就是表示同一电极上电极电位与电流密度之间变化关系的曲线。
利用图2－11的装置，就可以测定腐蚀电池的阴、阳极极化曲线。
当R →∞时，相当于短路状态，通过电极的电流为零，电极的电位相当于起始电位；随着R 的减小，电流逐渐增大，逐点测量电流强度（再折算成电流密度）及其对应的阴、阳极电位，经整理在图上就可以分别得到阴、阳极极化曲线。
电化学中的去极化名词解释
电化学中的去极化名词解释电化学是研究电荷转移和电子转移过程的学科，其中一个重要的概念就是去极化。
去极化是指将电极上的电荷恢复到原始状态的过程。
在电化学中，去极化涉及到多个名词和概念。
在本文中，将对这些名词进行解释，并探讨其在电化学中的应用。
1. 电荷转移电化学中的电荷转移指的是电流通过电极表面的过程。
当外加电压通过导电体时，电力线会引导电荷在电极间转移。
这个过程被称为电流或电荷转移。
在电解池中，阴极接收电子，的化学物质还原，而阳极则失去电子，其上的物质氧化。
2. 极化在电化学中，当电极表面与电解质接触时，存在一层叫做电极界面的区域。
电解质溶液中的离子和电极表面之间相互作用会导致电极界面上形成一个电化学双层。
这个过程被称为极化，是因为离子和电极之间的作用力导致电极表面上的局部电荷分布发生变化。
3. 极化反应极化反应是指在电解质溶液中的化学反应，其中涉及电荷的转移过程。
例如，在电池中，阳极上的金属会发生氧化反应，而阴极则发生还原反应。
这些反应导致电极上的电荷发生转移，形成一个可观察到的电流。
4. 去极化去极化是一种逆过程，指的是恢复电极表面原始状态的过程。
当电流停止通过电极表面时，电极上的电荷分布会再次恢复到达平衡状态。
在这个过程中，电极表面上的离子会重新分散，电化学双层会解除，电极界面恢复到初始状态。
5. 动力学去极化动力学去极化是指采取一系列操作来加速电极上的去极化过程。
例如，在电解池中加大搅拌速度或通过外加电压等手段来促进离子扩散和电化学双层的解除。
动力学去极化在某些实验中特别有用，以确保电解质溶液中的电荷转移和化学反应可以迅速发生。
6. 稳态去极化稳态去极化是指电极表面长时间暴露在外部电流下后的去极化过程。
当电流通过电极表面时，在足够长的时间尺度下，电极界面上的电化学双层会达到稳态。
在这个稳态下，电荷转移和离子扩散的速率达到平衡，电极界面的电荷分布不再发生变化。
在电化学中，去极化是一个重要的概念，它涉及到离子和电子的转移过程以及电极表面的动力学和稳态特性。
极谱分析
(1) 易形成浓差极化; (2) 使电极表面不断更新,重复性好; (3) 汞滴面积的变化使电流呈快速锯 齿性变化. 10
2. 扩散电流理论和极谱波方程式
n: 电极反应中电子转移数 D : 待测物质在溶液中的
扩散系数(cm2/s) m : 汞滴流速(mg/s) τ : 滴汞周期(s) ( id )平均 :(μA) C : 浓度(mmol /L)
毛细管特性 – 汞柱 高度 滴汞电极电位 溶液组成 温度
影响半波电位的因素
支持电解质的种类和浓度 温度 形成络合物 溶液的酸度
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4.定量分析方法
(id)平均 = Kc 波高测量方法
平行线法 三切线法 矩形法
极谱定量法
直接比较法 标准曲线法 标准加入法
17
5. 应用
无机分析方面: 特别适合于金属,合金,矿物及化学试剂中微量杂质的测 定,如金属锌中的微量Cu,Pb,Cd,Pb,Cd;钢铁中的微量 Cu,Ni,Co,Mn,Cr;铝镁合金中的微量Cu,Pb,Cd,Zn, Mn;矿石中的微量Cu,Pb,Cd,Zn,W,Mo,V,Se,Te等的 测定. 有机分析方面: 醛类,酮类,糖类,醌类,硝基,亚硝基类,偶氮类 在药物和生物化学方面; 维生素,抗生素,生物碱
极谱分析法
1
极谱法基本原理
以电解过程中的电压-电流曲线为基础 建立的电化学分析方法为伏安法 以滴汞电极为工作电极的伏安法 称为极谱法 捷克 海洛夫斯基
2
3
4
5
1.极谱分析过程和极谱波形成条件
极谱分析:特殊条件下进行的电解分 析. 特殊性: a,使用了一支极化电极 和另一支去极化电极作为 工作电极; b,在溶液静止的情况下 进行的非完全的电解过 程.
电极-概念
一、参比电极、指示电极、工作电极、辅助电极1.指示电极用来指示电极表面待测离子的活度，在测量过程中溶液本体浓度不发生变化的体系的电极。
如电位测量的电极，测量回路中电流几乎为零，电极反应基本上不进行，本体浓度几乎不变。
2.工作电极用来发生所需要的电化学反应或响应激发信号，在测量过程中溶液本体浓度发生变化的体系的电极。
如电解分析中的阴极等。
3.参比电极用来提供标准电位，电位不随测量体系的组分及浓度变化而变化的电极。
这种电极必须有较好的可逆性、重现性和稳定性。
常用的参比电极有SHE、Ag/AgCl、Hg/Hg2Cl2电极，尤以甘汞电极(SCE)使用得最多。
4.辅助电极－－或称对电极在电化学分析或研究工作中，常常使用三电极系统，除了工作电极，参比电极外，还需第三支电极，此电极所发生的电化学反应并非测示或研究所需要的，电极仅作为电子传递的场所以便和工作电极组成电流回路，这种电极称为辅助电极或对电极。
二、去极化电极和极化电极1.去极化电极在电化学测量中，电极电位不随外加电压的变化而变化，或当电极电位改变很小时所产生的电流改变很大的电极。
如饱和甘汞电极、电位分析法中的离子选择电极均为去极化电极。
2.极化电极在电化学测量中，电极电位随外加电压的变化而变化，或当电极电位改变很大时所产生的电流改变很小的电极。
极化电极被极化时，电极电位将偏离平衡体系的电位，偏离值称为过电位。
如电解、厍仑分析中的工作电极及极谱分析法中的指示电极都是极化电极。
产生极化的原因(主要有两种)浓差极化可逆且快速的电极反应使电极表面液层内反应离子的浓度迅速降低（或升高）－－－>电极表面与溶液本体之间的反应离子浓度不一样，形成一定的浓度梯度－－－>产生浓差极化－－－>电极表面液层的离子浓度决定了电极的电位，此电位偏离了电极的平衡电位，偏离值称为浓差过电位。
电化学极化电极的反应速度较慢―――>当电流密度较大时，引起电极上电荷的累积―――>产生电化学极化―――>电极的电位取决于电极上所累积的电荷，此电位偏离了电极的平衡电位，偏离值称为活化过电位。
第四讲 电极与极化的概念
第四讲电极与极化的概念1. 引言电镀既是一门实用性很强的应用技术，又是一门涉及电化学高深理论的学科。
对电化学一无所知，就无法理解电镀生产中发生的许多现象、故障原因，也就无法应用好相应的工艺技术设备，无法将返工量降至最低，无法不断提高电镀质量。
因而搞电镀并不难（例如过去一些外行私人老板搞几个盆盆罐罐、一台破旧整流器也在镀锌），但要搞好电镀、要一步一步上档次很难。
要使中国由电镀大国转变为电镀强国，需要一大批既具理论基础又有丰富实践经验的技术工人与工艺管理人才。
例如，我们总希望镀层细致光亮、整平性好，整个镀层又要厚度均匀，薄且有良好性能，加工成本低。
那么，哪些因素影响最终效果？如何将这些因素控制在最佳状态？不少都涉及电化学知识。
而电化学理论又很高深，未受过高等专业教育的人很难搞得比较透彻。
对于一般生产一线的电镀工作者，的确“冰冻三尺非一日之寒”，需要长期刻苦学习；对初学者，则只能“千里之行始于足下”，先对一些基本概念、必备知识有所定性了解，为进一步深造打下基础，也能依此解决部分实际问题。
本讲不涉及电化学方面的许多公式、复杂方程式，也不能深入致电极过程动力学方面。
但力图较全面介绍相关概念，并就此结合部分实际问题加以分析。
2. 电极与电极电位的产生2.1. 电极以较简单情况为例：将金属锌置于pH值为中性的含氯化锌的水溶液和将金属铜置于含硫酸铜的水溶液中，并不通电时在两相界面上，会有什么现象发生呢？化学知识告诉我们，物质由分子组成，分子由原子组成，原子又由原子核和在不同轨道上不停绕着原子核旋转运动的电子组成。
原子核主要由带一个正电荷的质子和不带电荷的中子组成。
元素周期表中的第一号元素氢，结构最为简单，由一个质子和一个电子组成。
当失去该电子时成为正一价的H＋，H＋实际上就是质子。
纯净的金属为一种“单质”，则直接由金属原子组成。
在金属中，有一些“不守规矩”的电子，它们不受原子核的束缚，而在金属中自由移动，故称为“自由电子”。
极化与去极化
极化与去极化第四节 极化与去极化以上己节讨论了金属电化学腐蚀的热力学倾向，并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等人们最为关心的问题。
电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素，认清极化和去极化规律对研究金属的腐蚀与保护有重要的意义。
一、极化作用我们已经知道，电化学腐蚀是由于腐蚀电池的作用而引起的，腐蚀电池产生的腐蚀电流的大小可以用来表示电化学腐蚀的速度。
根据欧姆定律，腐蚀电流c a V V I R-= （2－7） 式中 I ——腐蚀电流强度（A ）；c V ——阴极电极电位（V ）；a V ——阳极电极电位（V ）；R ——腐蚀体系总电阻（包括R R 外内＋）（Ω）。
按理将此带入式（2－5）或（2－6）就可算出理论腐蚀速度，然而通过试验测定的腐蚀速度与计算值相差甚远，计算值可以达到实测值的几十倍甚至上百倍。
进一步的研究发现，造成这一差别的结果是腐蚀电池的阴、阳极电位的电流通过时发生了明显的变化，阴极电位变负而阳极电位变正，使得阴、阳极间的电位差（c a V V -）急剧缩小。
如果把无电流通过时的电极电位叫做电极的起始电位，以平衡电位的符号e V 表示，那么腐蚀电池的起始电位差远大于其变化以后的电位差（ec ea c a V V V V ->>-），如图2－10所示，正因如此，计算所得腐蚀速度远大于实测的腐蚀速度。
极化就是指由于电极上通过电流而使电极电位发生变化的现象。
阳极通过电流电位向正的方向变化叫阳极极化。
阴极通过电流电位向负的方向变化叫阴极变化。
无论阳极极化或阴极极化都能使腐蚀原电池的极间电位差减小，导致腐蚀电流减小，阻碍腐蚀过程顺利进行。
极化又称极化作用、极化现象。
二、极化曲线试验证明，极化与电流密度关系密切，电流密度越大，电位变化幅度也越大。
所谓极化曲线就是表示同一电极上电极电位与电流密度之间变化关系的曲线。
利用图2－11的装置，就可以测定腐蚀电池的阴、阳极极化曲线。
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极化电极和去极化电极
1.引言
电极是在电化学系统中起着至关重要作用的组件。
电极可以分为极化电极和去极化电极两
种类型。
极化电极指的是在电化学反应过程中发生极化现象的电极，而去极化电极则是指
具有去极化能力的电极。
本文将深入探讨极化电极和去极化电极的概念、特性和应用。
2. 极化电极
2.1 概念
极化电极指的是在电化学反应中，由于反应过程中产生的离子和/或电子在电极上发生聚
集或分离而引起电极电位的变化。
这种电位变化可以是暂时性的，也可以是持久性的。
2.2 特性
- 极化电极常常是活性电极，即它们可以作为电化学反应的主要场所。
- 极化电极上可能发生的极化现象包括电极表面的离子浓度极化、电荷传递极化和电阻极化。
- 极化电极的极化现象可能导致电化学反应速率的降低和电极寿命的缩短。
- 极化电极可以通过减小极化现象的影响，提高电极稳定性和反应速率。
2.3 应用
极化电极在许多领域都有重要的应用，包括：
- 电池和燃料电池：极化电极是电池的关键组成部分，影响着电池的能量转化效率和寿命。
- 电解池：极化电极可用于电解过程中的阴极和阳极。
- 电化学传感器：极化电极可以用于电化学传感器中，用于测量分析样品中的离子浓度和
电位。
3. 去极化电极
3.1 概念
去极化电极是指具有去极化能力的电极，可以在电化学反应中恢复被极化的电极电位，以
提高电化学反应速率和电极的稳定性。
3.2 特性
- 去极化电极常常是非活性电极，即它们不会直接参与电化学反应。
- 去极化电极可通过施加一个反极化电流来引发去极化现象。
- 去极化电极上的反极化电流可改变电极表面的离子浓度分布和电极电位，从而恢复电化学反应速率。
- 去极化电极可以在电解过程中用作阴极或阳极。
3.3 应用
去极化电极在许多领域都有实际应用，如：
- 金属腐蚀保护：去极化电极可用于防止金属腐蚀。
通过将去极化电流施加到金属表面，可以改变金属表面的电位，从而减缓或阻止腐蚀反应。
- 电沉积：去极化电极可用于电化学沉积过程中的阴极或阳极。
通过施加去极化电流，可以控制沉积速率和沉积质量。
- 电化学分析：去极化电极可用于电化学分析中，如极谱分析和电位滴定中。
4. 总结
极化电极和去极化电极在电化学领域中起着重要作用。
极化电极是指在电化学反应中发生极化现象的电极，而去极化电极是指具有去极化能力的电极。
极化电极常常是活性电极，可以作为电化学反应的主要场所，而去极化电极则是非活性电极，可以通过施加反极化电流来恢复电化学反应速率。
两种类型的电极在电化学分析、电池和燃料电池、电解池等领域都有广泛的应用。
通过进一步研究极化电极和去极化电极的特性和应用，可以提高电化学反应的效率和稳定性，促进电化学领域的发展。