电化学实验报告总结
一、实验目的
1.理解交换电流密度的意义;
2.掌握线性电位扫描法测量交换电流密度。
二、实验原理
0+e= R
当电极电位等于平衡电位时,电极上没有净反应发生,即没有宏观的物质变化和外电流通过,但是在微观上仍有物质交换。也就是说,电极上的氧化反应和还原反应处于动态平衡,即:
|i.|=|i.|
因为平衡电位下的还原反应速度与氧化反应速度相等,在电化学上用一个统- -的符号io 来表示这两个反应速度。这里io就叫作交换电流密度或简称交换电流。它表示平衡电位下氧化反应和还原反应的绝对速度。也就是说,i。 就是在平衡条件下,氧化态粒子和还原态粒子在电极/溶液界面的交换速度。所以,所以交换电流密度本身就表征了电极反应在平衡态下的动力学特征,它的大小与电极反应的速率常数、电极材料和反应物质的浓度等因素有关。.在低过电位下,过电位η (V)与极化电流密度i (A)之间呈线性关系,即
RTi
nFi。
可见,RT/nFio 具有电阻的量纲,常被称为电荷转移电阻Rct (或Rr)。它相当于电荷在电极/溶液界面传递时单位面积上的等效电阻。当η≤10mV时,拟合极化曲线中的线性部分,根据拟合直线的斜率可以求得Rct,再根据上述公式求得交换电流密度io(A/cm2)。
三、实验器材
CHI电化学工作站;铂片电极; Hg/Hg:S0参 比电极;玻碳电极;三口电解池; 0. 1 mol/LVO2* + 0.
1 mol/L V0* +3mol/L HSO溶液;程控水浴锅
四、实验步骤
1.预处理电极。用酸将铂电极浸泡至铂片光亮,用去离子水清洗其他电极;
化学实验报告3.打开仪器和电脑,连接仪器和电极。记录电极开路电位,待开路电位稳定后,选择
“线性电位扫描”方法。电极电位为开路电位,从φ开路-30mV的电位开始扫描,终止电 位是φ开路+30mV,扫描速率是0.3mV/s;
4.待测量结束后,保存数据,将电解槽放入50°C水浴锅中,重复步骤3;
5.关闭电脑和仪器,清洗电极与电解槽。