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静默听风起

新虫 (小有名气)

[求助] 电解池的电压与电流 问题 化学工作站 or 直流电源 ???

我想做电解池的研究,主要是利用阳极电解,电极投影面积为40 cm2。我尝试用两种方法加电压,一种是通过电化学工作站,利用它的恒压加电(i-t)技术,比如设置的电压为1.5 V,那这个电压是加在工作电极和参比电极上的电压,我用万用表测了一下工作电极和对电极的电压,大小约为3.4 v左右。文献中电解池多是用直流电源加电压的,我也试过了,我用直流电源加1.5V的电压,测得的电流非常小,只有4 mA左右,而且越来越小,我测了一下直流电源的内阻,挺大的约有1000 欧姆,电压加到2 V时电流也很小。这样计算我电极的电流密度是特别小的。问题如下:
1. 电解池的电极电压是指工作电极和对电极的电压吗?那样的话用化学工作站加电压是不对的,
2. 如果用直流电源加电压,工作电流非常小,如果要考察大一些的电流密度时,所需要的电压较高,这样远远超过了析氧电位和析氯电位,电极上降解有机物的反应会比减弱吧?

初次接触电化学 望大家不吝赐教,谢过先~
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浮云散复聚,静默听风起。
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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静默听风起: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-11-21 16:37:01
常说的槽压是指工作电极与对电极之间的电压差,而电化学测试系统中常用的三电极体系中所所的电位是工作电极相对于参考电极的电位(电位差),而不是工作电极与对电极之间的电压差,你要测试的话,也得测工作电极与对电极之间的电位差,而且也得外加槽压3.4V而不是1.5V才能比较。
  用直流电源就只能控制槽压,如果用电化学工作站代替直流电源,这时需要把仪器点参考电极夹与对电极夹一起连接到对电极上,这就成了两电极体系,此时,工作电极上的电位大小是相对于对电极的(参考电极与对电极等电位),如果你设置1.5V,这个1.5V是工作电极与对电极之间的电位差,也可以理解为工作电极上的电位为1.5V,但这个1.5V不同于独立的参考电极时的1.5V,因为标准的参考电极为可逆电极,理论上电极上没有电流通过,不发生极化,因而电位稳定,可作为参考点)。而将对电极作为参考时,由于对电极上有电流通过,电极会发生极化导致电极电位不断变化,因此,这时工作电极上电位数值与单独参考电极的不同。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
2楼2013-11-21 14:37:37
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静默听风起

新虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-11-21 14:37:37
常说的槽压是指工作电极与对电极之间的电压差,而电化学测试系统中常用的三电极体系中所所的电位是工作电极相对于参考电极的电位(电位差),而不是工作电极与对电极之间的电压差,你要测试的话,也得测工作电极与对 ...

非常感谢,学习了。我还有几个问题想请教下:1. 书上或文献里考察电极的氧化性能的时候常选定一定的电流密度 (x mA/cm2),有时候会比较不同的电流密度对电解效果的影响。我不解的是,在考察电流密度的时候并没有说加的电压是多少,如果电池内阻比较大(我用的直流电源内阻约有1000 欧姆)或是电路电阻比较大,那么需要加的电压会较大,这样电压必然超过析氧电位或析氯电位,导致发生析氧或析氯反应,这样是否影响了降解有机物的效率?用于降解有机物的电解池所加的电压是否应该低于析氯电位或析氧电位呢?
浮云散复聚,静默听风起。
3楼2013-11-21 16:54:53
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Jackcd12

至尊木虫 (知名作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 静默听风起 at 2013-11-21 16:54:53
非常感谢,学习了。我还有几个问题想请教下:1. 书上或文献里考察电极的氧化性能的时候常选定一定的电流密度 (x mA/cm2),有时候会比较不同的电流密度对电解效果的影响。我不解的是,在考察电流密度的时候并没有 ...

直流电源有两种加电方式,恒电流和恒电压。你看到的电流密度是电源加载到电极表面上的电流密度,与电源内阻和电极系统的电阻没有关系,因为是恒电流,由于电极系统有不同的电阻会导致电极表面的电压不同而已。在水溶液中,当电极表面的电压较高时,水发生分解是正常的,如果不希望水分解,就要控制电流密度,或改变电极表面性质,比如提高析氢,析氧电位,比如,BDD(掺硼金刚石膜)电极就有很高的析氢析氧过电位,常用于水溶液中污染降解。
Themoreamanlearns,themoreheknowshisignorance!
4楼2013-11-21 17:36:25
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静默听风起

新虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2013-11-21 17:36:25
直流电源有两种加电方式,恒电流和恒电压。你看到的电流密度是电源加载到电极表面上的电流密度,与电源内阻和电极系统的电阻没有关系,因为是恒电流,由于电极系统有不同的电阻会导致电极表面的电压不同而已。在水 ...

谢谢,我明白了些,实验看看,希望以后能再向你请教
浮云散复聚,静默听风起。
5楼2013-11-21 20:17:37
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