电化学测量学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:34 大小:1.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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电导(diàndǎo)测定方法:1、交流电桥法测量时,调节R1使耳机中声音最小时,电桥(diànqiáo)即达到平衡,这时有:2、电导率仪测量原理电导率仪的测量原理完全(wánquán)不同于交流电桥法,它是一种基于“电阻分压”原理的不平衡测量方法。二、电动势测量1、UJ-25型电位差计测量原理(P51)采用补偿法或对消法测定电池电动势,测定过程中电路始终保持电流为零,电极及电池反应均处于(chǔyú)平衡状态。电位差计共有三个回路,分别(fēnbié)是工作回路、标准回路、待测回路。若Eb’>EN,则有向下方向的净电流,检流计光点偏向一方;若Eb’<EN,则有向上方向的净电流,检流计光点偏向另一方;若Eb’=EN,则净电流为零,检流计光点位于零处。Eb’=ib·RN,可通过改变(gǎibiàn)ib值即改变(gǎibiàn)r阻值改变(gǎibiàn)Eb’值。为防止有电流持续流过电池造成电池极化(jíhuà),在电路中再加装一粗、细调按钮,进一步减小电流密度。2、UJ-25型电位差计的使用(shǐyòng)(P53)/电池电动势只能用电位差计测得,电压表(数字电压表)无论(wúlùn)内阻多大,总是有微小的电流,数值只能接近于电动势的数值,而不能称为电动势。(5)若电位差计的标准回路损坏,怎样测定待测电池的电动势?(6)待测电池电动势测定过程中,由于某种原因使工作电池电压突然降低(jiàngdī),所测待测电池电动势有何偏差?(7)能否直接用标准电池对消待测电池?(8)电位差计配以可以测量温度。使用(shǐyòng)标准电池时须注意事项:①使用(shǐyòng)温度范围:4~40℃;②不可震动,严禁倒置;③正负极不能接错;④不能做电源用,使用(shǐyòng)时要极短暂地间歇使用(shǐyòng);⑤不能用万用表直接测量标准电池。三.碳钢在(NH4)2CO3溶液中极化曲线的测定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平衡状态(zhuàngtài)(即准静态)下进行的,因此电极反应是可逆的,其电势值为平衡值。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。也称为伏安曲线。通过极化曲线的测绘,可使我们对电极的极化过程以及金属的腐蚀与保护等加深理解(lǐjiě)和认识。1、金属的阳极过程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(fāshēng)的阳极溶解过程:M→Mn++ne此过程只有在电极电位正于其热力学可逆电位时才能发生。当阳极极化不太大时,阳极过程的速度随着电位变正而逐渐增大,这是金属正常的阳极溶解。但当电极电位正到某一数值(shùzí)时,其溶解速度达到最大,此后,阳极溶解速度随着电位变正反而大幅度地下降,这种现象称为金属的钝化现象。铁电极相对于饱和(bǎohé)甘汞电极的i—V图2、极化曲线图形的说明铁的极化曲线可用铁的电势~pH图解释(jiěshì)如下:铁的极化曲线中A点(-0.8V)相对应铁的V~pH图中的A点(-0.6V),随着电极电位变大,则Fe开始(kāishǐ)生成Fe2+,Fe2+浓度逐渐增大,生成Fe(OH)2难溶物,Fe不断腐蚀。达到最高点B(-0.4V)后,由于电极上生成了Fe3O4氧化物,保护了电极,金属的腐蚀迅速减弱。3、影响(yǐngxiǎng)金属钝化的主要因素(1)溶液的组成:(2)金属的化学组成和结构:各种金属的钝化能力很不相同,以铁、镍、铬为例,铬是易钝化的,镍次之,铁较差。因此在铁中加入适量的铬、镍,可提高钢铁的钝化能力而成为不锈钢。如:铬不锈钢:含Cr>12%;铬镍不锈钢:含Cr>18%、Ni>8%。一般(yībān)在金属中添加易钝化的金属,可提高合金的钝化能力及钝态的稳定性,提高合金的抗腐蚀能力。(3)外界环境(huánjìng):如温度升高以及搅拌等,可推迟或防止钝化过程的发生,这是由于离子扩散速度加速之故。例如:4、金属(jīnshǔ)的阴极过程金属(jīnshǔ)的阴极过程是指金属(jīnshǔ)作为阴极时,在一定的外电势下发生的阴极还原过程:Mn++ne→M;在一定外加电压下,也同时发生:2H++2e→H2铁电极相对(xiāngduì)于标准氢电极的V~i图5、极化曲线测量由极化曲线可知,极化曲线的测量有两种方法:恒电位(diànwèi)法和恒电流法。(1)恒电位(diànwèi)法:将研究电极电位(diànwèi)恒定在某定值下,测量其对应的电流值,得一极化曲线。因每一电位(diànwèi)下,对应一唯一的电流值,因此恒电位(diànwèi)法可得