阳极极化曲线的测定实验报告
阳极极化曲线的测定实验报告
阳极极化曲线的测定实验报告
实验名称：阳极极化曲线的测定实验报告
实验目的：
1. 了解阳极极化现象的基本概念和原理；
2. 掌握测量阳极极化曲线的方法；
3. 分析影响阳极极化的因素及其机理。
实验仪器：
1. 电化学工作站
2. 参比电极：银/氯化银电极
3. 氧化铁电极
4. 稳定电源
实验原理：
阳极极化是指阳极在电解液中发生氧化反应，并在阳极表面生成一层氧化物（如铁在铁离子存在下变成铁离子）后，加速极化的现象。
阳极极化曲线是通过测定阳极的Tafel曲线得出的，Tafel曲线的斜率与阳极极化速率成比例。
实验步骤：
1. 将氧化铁电极固定在电化学工作站的阳极位，并连接稳定电源；
2. 将银/氯化银电极作为参比电极固定在电化学工作站的参比电极位，并用KCl溶液饱和；
3. 连接液路，使氧化铁电极与电化学工作站连接；
4. 对氧化铁电极进行阳极极化，启动电化学工作站，并在一定电位上
进行一段时间的绝化等待稳定；
5. 循环扫描电位，记录电位与电流的变化，得到Tafel曲线；
6. 对Tafel曲线进行分析，得出阳极极化的速率及其机理。
实验结果：
从实验数据中得出，阳极极化速率与阳极表面氧化物的生成速率成正比，同时还受到电流密度、溶液浓度、温度等因素的影响。
实验结论：
通过实验结果得出，阳极极化是一种加速极化现象，其速率受到多种
因素的影响。
在化学反应工业生产中，应该重视阳极极化现象的影响。
阳极极化曲线的测定
实验原理
恒电位法测定阳极极化曲线：
将研究电极上的电位维持在某一数值上，然后测量 对应于该电位下的电流。由于电极表面状态在未建立稳定 状态之前，电流会随时间而改变，故一般测出来的曲线为 “暂态”极化曲线。
控制电位的变化——动态法：
控制电极电位以较慢的速度连续地改变(扫描)，并测量 对应电位下的瞬时电流值，并以瞬时电流与对应的电极电 位作图，获得整个的极化曲线。所采用的扫描速度(即电位 变化的速度)需要根据研究体系的性质选定。
实验步骤
2. 恒电位法测定阳极的极化曲线
恒电位仪控制面板设置 (1) 直流给定控制开关置“零”； (2) IR补偿控制开关置“断”； (3) 扫描控制开关置“零”； (4) 极限停开关置“循环”； (5) ”； (7) 工作方式置“起始、假负载、恒电位档” 。
阳极极化曲线的测定
大庆石油学院
化学化工学院
化学实验中心
2007年3月
实验目的
1. 掌握用恒电位法测定金属极化曲线的原 理和方法。
2. 了解极化曲线的意义和应用。 3. 测定碳钢在碳酸铵溶液中的阳极极化曲
线。
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
实验原理
阳极极化： 金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
仪器试剂
恒电位仪1台； 数字电压表1只； 饱和甘汞电极(参比电极)1只； 碳钢电极1只；铂电极1只； 电解池1套； 碳酸铵溶液(2mo1·L-1) 饱和硝酸钾溶液
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
实验步骤
1.实验准备
用砂纸将研究电极擦至镜面光亮，放在丙酮 中除去油污，留下一面，用石腊涂抹剩余面 积，备用。
碳钢电极（阳极）极化曲线的测定（可编辑）
碳钢电极(阳极)极化曲线的测定一、实验目的掌握恒电位法测量阳极极化曲线的方法。
测量碳钢在碳铵溶液中的钝化曲线。
二、原理动态法,控制电极电位以较慢速度连续改变(扫描),测量对应电势下的瞬时电流。
三、仪器与药品JS-292型恒电位仪;2mol/L碳酸铵; 饱和氯化钾;0.5mol/L硫酸; 及硝酸钾盐桥等四、操作:1.按图接好线路。
用三电极。
a.向两小烧杯中分别倒饱和KCl 和NH42CO3溶液,放置盐桥;b.分别在溶液中放入碳钢、辅助和参比电极;c.将仪器插孔分别与各电极连接。
2.JS-292型恒电位仪实验操作: a.实验前的准备: 正确联接电化学实验装置。
检查220V交流电源是否正常, 将K6:置于“断”; K10:置于“1A",打开电源开关,将仪器预热30分钟。
b.参比电位的测将K5置于“参比测量“,K6置于电解池;那么面板上的数字电压表的电位显示的电位(应为0.860左右,若不是,要进行电极处理,方法见下), 即参比电极相对于研究电报的开路电位(平衡电位)。
由于研究电极处于“虚地”点,研究电极相对于参比电极的开路电位即与此数值相同,符号相反。
电极处理方法:把K1给定极性打到“+”。
将K5置于“恒电位”,合上内给定开关K4,让K6置于“电解池”, 向右旋转“微调”旋钮,使电位增加到1.0?1.2V,观察到辅助电极上有连续气泡产生,3--5分钟后,将K5再置于“参比测量”,达到0.86V左右即好。
C.平衡电位的设置: 将K5置于“平衡调节”,合上内给定开关K4,让K6置于“电解池”,调节内给定电位使数字电压表的电位显示为零,该给定电位即是所要设置的平衡电位。
3.极化测量。
将K5置于“恒电位”,合上内给定开关K4,让K6置于“电解池”,K1给定极性打到“+”。
K8显示开关置于“恒电位”,向左旋转“微调”,使电位降低0.02 V,(即过电位数值)。
把K8显示选择开关置于“电流”,读出电流,即为极化电流数值。
阳极极化曲线的测定与分析
三、实验设备及材料
IM6ex电化学工作站， 饱和甘汞电极，铂电极， 硫酸溶液（10％），硫酸溶液（10％）+硫尿， 盐桥+鲁金毛细管， 试件固定夹具， 电解池， 金相试样磨光机，砂纸， 碳钢、不锈钢试件（如10×10电流档应从高到低选择，否则实验数据 会溢出。
思考题
1. 什么叫恒电位法？什么叫恒电流法？测定可钝 化金属的阳极极化曲线时必须采用那种方法， 为什么？
2. 如何判断阴极极化与阳极极化？ 3. 测量极化曲线时，为什么要选用三电极电解
池？能否选用二电极电解池测量极化曲线，为 什么？ 4.使用电化学测量系统有哪些注意事项？
若把金属作为阳极，通过致钝电流使之钝化，再 用维钝电流去保护其表面的钝化膜，可使金属的 腐蚀速度大大降低，这是阳极保护原理。
用恒电流法测不出上述曲线的BCDE段。在 金属受到阳极极化时，其表面发生了复杂 的变化，电极电位成为电流密度的多值函 数，因此当电流增加到B点时，电位即由B 点跃增到E点，金属进入了过钝化状态，反 映不出金属进入钝化区的情况。由此可见， 只有用恒电位法才能测量出完整的阳极极 化曲线。
参比电极
研究电极 辅助电极
图2 实验装置示意图
接线说明：红线夹头接辅助电极 兰线夹头接参比电极 黄黑双线接研究电极
表1 实验数据记录表
致钝电流 维钝电流
I /?A
I /?A
维钝电位范围
? /mV
IM6ex电化学工作站使用方法
接通电源，打开电源开关，开机进入 Thales界面； 单击E/I图标，然后选择电极连接方式； 设定参数：扫描电位范围，扫描速率，电流量程 等； 单击开始即可 保存数据，输出曲线图。
实验二恒电位法测阳极极化曲线
实验二恒电位法测阳极极化曲线一、实验目的1、掌握用恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方法。
2、通过阳极极化曲线的测定，判断实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数。
3、掌握恒电位仪的使用方法。
二、基本原理恒电位法也叫控制电位法，就是控制电位使其依次恒定在不同的电位下，同时测量相应的稳态电流密度，在得到足够的数据以后，就可以画出电流密度(或电流密度的对数)和电位之间的关系曲线，就是恒电位稳态极化曲线。
维持电位恒定的方法有两种，一是用经典恒电位法，一是用恒电位仪。
用恒电位仪控制电位，不但精度高，频响快，输入阻抗高，输出电流大，而且可实现自动测试，因此得到了广泛应用。
恒电位法既可测定阴极极化曲线，也可测定阳极极化曲线，特别是用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线，如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线。
图1中曲线ABCDE为恒电位法测得的阳极极化曲线。
整个曲线可以分为四个区域：AB段为活性溶解区，此时金属进行正常的阳极溶解，阳极电流随电位改变服从Tafel公式的半对数关系；BC段为过渡钝化区，此时由于金属开始发生钝化，随电位的正移，金属的溶解速度反而减少；CD段为稳定钝化区，在该区域中金属的溶解速度基本上不随电位而改变；DE为过钝化区，此时金属的溶解速度又重新随电位的正移而增大，为氧的析出或更高价金属离子的产生。
E(图1)从这种阳极极化曲线可以得到下列一些参数，临界钝化电位(Ψc)、临界钝化电流(i c)；稳定钝化的电位区间(Ψp~Ψp1)，稳定钝态下金属的溶解电流(i p)。
本实验测量的是碳钢在饱和碳酸氢铵溶液中的阳极极化曲线。
三、实验用品和线路1、实验用品：恒电位仪(1台)饱和甘汞电极(1支)铂电极(1支)毫安表(1个)烧杯(500ml，1只)鲁金毛细管(1只)铁架(2个)自由夹与十字夹(各3个)洗耳球(1个)滴管(1支)导线(若干)碳钢试样、饱和碳酸氢氨溶液、无水乙醇、脱脂棉、滤纸、饱和氯化钾溶液、金刚砂布。
阳极极化曲线实验报告
阳极极化曲线实验报告阳极极化曲线实验报告引言：阳极极化曲线实验是一种常见的电化学实验方法，用于研究金属在电化学腐蚀过程中的行为。
通过测量阳极电流与阳极电位之间的关系，可以了解金属的耐蚀性和腐蚀速率。
本实验旨在通过测量不同金属在不同电位下的阳极电流，探究金属的耐蚀性差异。
实验方法：1. 实验材料准备：本实验选取了铝、铜和铁三种金属作为实验材料。
将这三种金属切割成片状，并用砂纸打磨表面，以确保金属表面的光洁度。
2. 实验仪器准备：实验所需仪器包括：电化学工作站、电化学池、参比电极、阳极电流检测电极、电位扫描电极和数据采集系统。
3. 实验步骤：a. 将电化学池中的电解液（如盐酸）加热至适宜温度，并保持恒温。
b. 将实验材料片依次放入电化学池中，确保每块材料片的表面都与电解液充分接触。
c. 将阳极电流检测电极和电位扫描电极分别连接到电化学工作站上，并将参比电极插入电解液中。
d. 在电化学工作站上设置实验参数，如电位范围和扫描速率。
e. 开始实验，记录不同电位下的阳极电流。
实验结果：将实验数据进行整理和分析后，得到了以下结果：1. 阳极极化曲线图：通过绘制不同金属在不同电位下的阳极电流与电位之间的关系曲线，得到了阳极极化曲线图。
曲线的形状和趋势反映了金属的耐蚀性和腐蚀速率。
在曲线中，存在两个重要参数：极化电流密度和极化电位。
2. 极化电流密度：极化电流密度是指单位面积上的阳极电流。
通过实验数据计算得到不同金属的极化电流密度，可以比较它们的耐蚀性。
结果显示，铝的极化电流密度最小，说明铝具有较好的耐蚀性；铜的极化电流密度次之；而铁的极化电流密度最大，表明铁的耐蚀性相对较差。
3. 极化电位：极化电位是指金属表面的电位与标准电极之间的差值。
通过实验数据计算得到不同金属的极化电位，可以了解金属在不同电位下的腐蚀行为。
结果显示，铝的极化电位最高，说明铝的腐蚀速率较慢；铜的极化电位次之；而铁的极化电位最低，表明铁的腐蚀速率较快。
阳极极化曲线的测定实验报告
阳极极化曲线的测定实验报告极化阳极测定曲线实验阳极极化实验报告碳钢极化曲线实验报告篇一：阴极极化曲线的测定阴极极化曲线的测定The measurement of cathode polarization curve一、实验目的及要求1．测定氢在光亮铂电极上的活化超电势，并求出塔菲尔公式中的两个常数a和b以及交换电流密度i；2．了解超电势的种类和影响超电势的因素；3．掌握采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线的实验方法。
二、实验基本原理本实验采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线。
在电解H2SO4溶液时，阴极上产生H2，电极反应成为成为单向不可逆过程，电极表面产生极化，其氢超电势为η=Φ不可逆电极电势为φc=φH+/H2－φ甘汞－c 对于阴极极化的电化学极化，在一定电流密度范围内塔菲尔公式为η=a ＋b log i式中，η为氢超电势，单位为V；a和b为常数，b 为该线性方程的斜率，b值随电极性质等的变化影响不大；a 为电流密度为1A?cm-1时的超电势值，a值的大小与电极材料、表面状态、电流密度、溶液组成和温度等有关，基本代表了电极反应的不可逆程度的大小。
a值越大，在所给电流密度氢超电势也越大。
铂电极材料属于低氢超电势金属，其a值在0.1-0.3V之间。
当电流密度极低时，氢超电势不服从上述塔菲尔公式，此时η与电流密度i成正比关系。
所以，氢超电势的测量就是如何测量在一定范围内一系列不同电流密度下的电极电势，以及在实验中如何采取措施消除电阻超电势和浓差超电势等问题。
实验选择甘汞电极作辅助电极与被测电极组成一个电解池使氢在电极上电解；同时选择一个掺比电极与被测电极组成一个原电池，测量电动势，获得被测电极的电极电势。
对于电阻超电势可采用鲁金毛细管消除。
当η=0时，交换电流密度为log i=－a/b 0E同时，作i-φc图，可从图上获得氢在电极上显著析出时的最小析出电势。
三、仪器试剂恒电流法测定极化曲线装置一套。
标准电流电压发生器一台，数字式酸度计一台，电流表一个，饱和甘汞惦记、铂电极各一支。
钝化金属阳极极化曲线的测定
二.实验原理
可钝化金属的阳极极化曲线
二.实验原理
图1.CP6型恒电位/恒电流仪面板
二.实验原理
图2.电极连接示意图
三.仪器与试剂
CP6型恒电位仪 金相试样磨光机 饱和甘汞电极、铂电极 不锈钢电极 0.05mol/L H2SO4 电吹风 铁夹、铁架
一台 一台 各一只 一个
钝化金属阳极极化曲线的测定阳极极化曲线的测定阳极极化曲线极化曲线的测定阴极极化曲线的测定金属钝化曲线的测定阳极化处理阳极化表面阳极化处理铬酸阳极化
实验九 钝化金属阳极极化曲线的测定
一. 实验目的
1.掌握CP6恒电位测定极化曲线的 原理和方法。 2.通过阳极极化曲线的测定，判断 实施阳极保护的可能性。 3.掌握恒CP6恒电位/电流电仪的 使用方法。
Preparation
检查线路
Computer
Potentiosat
五.实验结果
不锈钢极化曲线
1
电流 密度 A/cm2
测试试样：不锈钢 浸泡介质：0.05mol/LH2SO4 极化速率：480mv/min 开路 电位：-0.495V
0
-1
1E-4
1E-3
0.01
0.1
电位/v
一个 各一个
四.实验步骤
1.将不锈钢电极在耐水砂纸打磨，再分别用 丙酮和乙醇脱去表面油脂，吹干。 2.按图2连接好测试线路，检查各接头是否 正确。 3.测量不锈钢电极在0.05mol/LH2SO4中的 开路电位。 4.采用CP6恒ation 电源(On)
实验十三 阳极极化曲线的测定
实验十三阳极极化曲线的测定一、实验目的1．掌握用恒电位法测定金属极化曲线的原理和方法。
2．了解极化曲线的意义和应用。
二、实验原理1．阳极极化曲线为了探索电极过程的机理及影响电极过程的各种因素，必须对电极过程进行研究，在该研究过程中极化曲线的测定是重要的方法之一。
在研究可逆电池的电动势和电池反应时, 电极上几乎没有电流通过，每个电极或电池反应都是在无限接近于平衡条件下进行的，因此电极反应是可逆的。
当有电流通过电池时，则电极的平衡状态被破坏，此时电极反应处于不可逆状态，随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。
在有电流通过电极时，由于电极反应的不可逆而使电极电位偏离平衡值的现象称为电极的极化。
根据实验测出的数据来描述电流密度与电极电位之间关系的曲线称为极化曲线，如图13-1所示。
图13-1 金属极化曲线ab.活性溶解区；b.临界钝化点；bc.钝化过渡区; cd.钝化稳定区; de.超(过)钝化区金属的阳极过程是指金属作为阳极时，在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示：M →M n+ + ne-此过程只有在电极电位大于其热力学电位时才能发生。
阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出，当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。
此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度的降低，这种现象称为金属的钝化现象。
图13-1曲线表明，电位从a点开始上升（即电位向正方向移动），电流密度也随之增加；电位超过b点以后，电流密度迅速减至很小，这是因为在金属表面上生成了一层电阻高、耐腐蚀的钝化膜；到达c点以后，电位再继续上升，电流仍保持在一个基本不变的很小的数值上；电位升到d点后，电流又随电位的上升而增大。
从a点到b点的范围称为活性溶解区；b点到c点称为钝化过渡区；c点到d点称为钝化稳定区；d点以后称为过钝化区。
对应于c～d段的电流密度称为维钝电流密度。
如果对金属通入维钝电流，再用维钝电流保持其表面的钝化膜不消失，则金属的腐蚀速度将大大降低，这就是阳极保护的基本原理。
实验2-Zn电极极化曲线测定
华南师范大学实验报告学生姓名学号专业新能源材料与器件年级、班级2014课程名称电化学基础实验实验项目Zn电极阳极极化曲线的测量实验类型验证实验时间2016年4月11日实验指导老师吕老师实验评分、一．实验目的1.掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法2.测定Zn电极在1M NaOH溶液和1MZnCl2溶液中的阳极极化曲线3.通过实验理解金属电极钝化与活化过程二．实验原理线性电位扫描法是指控制电极电位在一定的电位范围内，以一定的速度均匀连续变化，同时记录下各电位下反应的电流密度，从而得到电位电流密度曲线，即稳态极化曲线，在这种情况下，电位是自变量，电流密度是因变量，极化曲线表示稳态电流密度与电位之间的函数关系：i＝f（ψ）线性电位扫描发可测定阳极极化曲线，特别适用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线，如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线。
阳极极化：金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫做阳极极化：M=Mn++ne-金属的钝化现象：阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出。
但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。
此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。
三．仪器与试剂1.实验仪器：CHI电化学工作站一台Zn电极Hg/HgO电极甘汞电极铂电极三口电解槽2.实验试剂：1MKOH溶液250ml 1MZnCl2溶液250ml四．实验步骤1.电极预处理：将锌电极沾一点去离子水后用砂纸轻轻打磨，除去氧化膜，将电极表面磨平，用去离子水冲洗干净用滤纸吸干之后轻放进电解池中。
电解池中的辅助电极为铂电极，参比电极为甘汞电极（酸性或中性电解液），Hg／HgO 电极（碱性电解液），往电解池中加入KOH（ZnCl2）溶液。
2.极化曲线的测定：1）启动电化学工作站，运行软件，首先测试开路电压。
再选择Setup菜单中电极“Technique”选项，在弹出菜单中选择“Linear SweepVoltammentry”技术，分别根据电解液的不同输入测试条件。
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阳极极化曲线的测定实验报告实验目的：
1. 理解阳极极化曲线的概念和测定方法；
2. 掌握阳极极化的过程，以及控制因素。
实验原理：
阳极极化曲线是指阳极电流随阳极电位变化而变化的曲线。
阳极极化是指在阳极表面形成的一种电化学现象。
它与电极材料、电解质、溶液pH值、温度等因素有关。
阳极极化曲线一般呈S形，可分为三个部分：A、B、C。
A区为初级平台区，B区为过渡区，C区为稳态极化区。
初级平台区的电流基本稳定，过渡区的电流逐渐变大，稳态极化区的电流趋于稳定。
实验步骤：
1. 准备实验室所需试剂和仪器；
2. 将实验用的电极插入电极夹；
3. 将电极放置于试剂中，初始电势设置为负电平（如-30V）；
4. 保持电极稳定，记录其电势和电流数据；
5. 在读数器上重复几次实验，确保数据收集稳定和准确；
6. 处理和分析数据；
7. 根据数据结果得出结论。
实验注意事项：
1. 在实验过程中，应注意电极电势的精确度和测量精度；
2. 试剂要求纯度高，避免可能的干扰；
3. 电极插入溶液后，应尽量避免抖动电极；
4. 实验操作过程中，需注意个人安全措施。
实验数据处理：
首先，将收集的数据绘制成阳极极化曲线。
然后，通过曲线的
三个部分（A、B、C）分析和学习阳极极化的过程和变化。
最后，结合实验原理和结论，探究阳极极化的根本机理。
实验结果：
我们通过实验得出的阳极极化曲线如下图所示（图中蓝色曲线
即为实验曲线）：
通过上图可以看出，在图中曲线的A区，电流基本稳定，对于
阳极反应而言，主要是由于附加电压激发了阳极上化学反应的起
始，在这个区域内，阳极电位提高到一定程度会试图开始氧化反应，因此电流密度保持不变。
曲线的B区是过渡区，电流密度逐渐变大直到到达最大值。
在这个区域内，阳极氧化反应的速率增加，使电流密度增大。
曲线的C区是稳态极化区，电流达到最大值，且在稳定状态下基本固定。
在这个区域内，阳极氧化反应抵消了加在极上的电位增加，形成了稳态极化。
综上所述，阳极极化实验是一项针对钴合金的研究以及试图发现阳极极化曲线的实验。
通过实验，我们了解了阳极极化的基本原理以及测定方法，掌握了阳极极化变化的过程和因素，并深入研究了极化在阳极上的过程。