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ddapplelife銅蟲 (初入文壇)
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剛進電化學(xué)的小弟對循環(huán)伏安法的困惑 已有3人參與
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我是剛?cè)腚娀瘜W(xué)的小嘍嘍，最近再看一些電極測試分析的方法。目前對循環(huán)伏安法有點小小的困惑，希望哥哥姐姐們幫幫指點指點。 很多書上在講循環(huán)伏安法時都會拿陰極電極的循環(huán)伏安法來舉例，當(dāng)掃描電壓向陰極極化電位掃描時，隨著陰極極化電位的增加，陰極電流隨著增加。并由于離子傳遞速率的影響出現(xiàn)一個掃描峰。這些我都能理解。問題在于書上都說在出現(xiàn)峰的后面當(dāng)掃描電壓方向改變時，陰極電極上發(fā)生了氧化過程，很難理解。個人感覺此時陰極上仍發(fā)生還原反應(yīng)。 例如以堿性環(huán)境下氫電極來說，當(dāng)掃描電壓從-0.8向更負(fù)的方向掃描時陰極上一直發(fā)生還原反應(yīng)，假設(shè)掃描中在-1.2電位出出現(xiàn)峰值，在-1.5處開始反向掃描，個人認(rèn)為在反向掃描中電極上還是發(fā)生還原過程，怎么會像所有書上說的發(fā)生氧化過程呢？，難道反向掃描時整個陰極陽極電位也發(fā)生了交換？ 求哥哥姐姐們給小弟指點迷津，小弟最近被它給煩死了。 問題可能很傻，不要笑話剛?cè)腴T的我哈！  |
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【答案】應(yīng)助回帖
小木蟲: 金幣+2, 帖子真精彩 2014-09-16 20:20:53
| 我在前面已經(jīng)給過答案了，但沒有細(xì)說。我想大家還沒搞明白基本的物理知識。得失電子導(dǎo)致電流的產(chǎn)生。我們定義電流方向時是與電子傳導(dǎo)方向相反，但是電流方向必然和電子傳導(dǎo)方向有對應(yīng)關(guān)系。而負(fù)電流和正電流則代表兩個不同的電流方向。當(dāng)發(fā)生正負(fù)電流轉(zhuǎn)變時，必然是電子傳導(dǎo)方向發(fā)生了轉(zhuǎn)變。哈哈，這時候就解決了。電子傳導(dǎo)方向發(fā)生改變，必然是電化學(xué)發(fā)生了氧化與還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)變。所以說，電流方向的改變才是電化學(xué)反應(yīng)方向的轉(zhuǎn)變。以上是當(dāng)年我遇到樓主的問題時，問了很多所謂的老師，卻沒有一個能解釋清楚的，中國大學(xué)教育的悲哀。所以我就找了很多國外電化學(xué)書籍，自己找答案。我覺得南安普頓電化學(xué)方法上講的比較透徹，樓主和其它童鞋們可以翻閱一下。當(dāng)然以上是我自己的理解。 |
28樓2011-07-09 12:14:37
【答案】應(yīng)助回帖
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電極反應(yīng)發(fā)生的方向性問題只與平衡電位有關(guān)，正于平衡電位即被氧化，反之則被還原！但一個具體的電極反應(yīng)，它的平衡電位又與標(biāo)準(zhǔn)電極電勢，反應(yīng)物的活度，體系溫度有關(guān)。按你的例子，在鐵氰化鉀體系中，當(dāng)電位從很正的位置往負(fù)掃，電流肯定是從零開始往上增加，開始一段是充電電流，過了平衡電位后，是電解電流，最后，電流受濃差控制，出現(xiàn)峰值，隨著電位的正移，電流會慢慢衰減到零，也就是只剩下了還原態(tài)的亞鐵氰化鉀，當(dāng)電位反掃得時候，也是只有充電電流，只有反掃到平衡電位時，才有還原態(tài)的物質(zhì)被氧化，即還原電解電流。 如果還沒有等到電流完全衰減到零，此時反掃，開始一段肯定是氧化態(tài)的鐵氰化鉀的繼續(xù)還原！故表觀電流為負(fù)電流，當(dāng)電位反掃到一定值時，氧化反應(yīng)發(fā)生，即表觀電流為正電流。 |
16樓2011-07-06 15:47:00
nktornado
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【答案】應(yīng)助回帖
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我不清楚為什么這么多人對書上的基本電化學(xué)知識有質(zhì)疑。 肯定的說書上說的沒錯。 得失電子和你所在電位沒有直接關(guān)系。 掃描方向一個重要的基本概念是給電子還是奪電子。 簡單的說，向正電位方向掃描時，工作電極是失去電子。這個失去是強迫性的。是外在電路強加的電流方向。也就是工作電極連接的是電源正極。這里還有個概念就是陰陽極和正負(fù)極的問題。只要是失去電子就是陽極，在電解池是正極，在電池放電時負(fù)極。正掃描對于工作電極就是正極，發(fā)生陽極反應(yīng)。被氧化。負(fù)向掃描，外在電路強制換向，是負(fù)極，供給電子，陰極反應(yīng)。因而在陰極是得到電子的。和你所在電勢無關(guān)。樓主的例子拿來一用。負(fù)向掃描，工作電極得到電子，因而電極附近的質(zhì)子得到電子生成氫氣析出。由于堿性水溶液，水是大量的，因而析氫的峰只會持續(xù)增大而不會減小，沒有貧化效應(yīng)因而不會出完整的峰。當(dāng)你換向是，電極奪電子，此時若靜置，電位會想正向，即平衡電位移動。這個電位移動開始很快，后面變小。比如階躍到某電位，一斷電。電流會迅速減小，衰減規(guī)律有公式，自己看吧。但循環(huán)伏安掃描的掃速如果慢于靜置時電位的移動速度。那么可想而知恒電位的器件會自動變換電流的大小和方向以控制電位。所以在-1.2v你反向切換時，是否發(fā)生氧化或者還原反應(yīng)完全看你的掃速和靜置時電位移動速度的差值。然而一旦有氧化反應(yīng)發(fā)生，比如吸附氫氣的氧化必然會發(fā)生氧化反應(yīng)。而且必然電流的正負(fù)也發(fā)生逆轉(zhuǎn)。而反向后到這個氧化峰出現(xiàn)之間的，比如在-1.2v到0.8之間電流絕對值的逐漸變小，對你的研究無任何參考價值。這才是不糾結(jié)于此段電位到底是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)的原因。如果你確切就是想知道，那你極化到-1.2以后，測一個極化電壓的時間變化曲線。再和你掃速做對比即可知道。 |
21樓2011-07-08 14:12:24
45樓2013-12-04 10:05:39
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8樓2011-07-05 22:32:46
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【答案】應(yīng)助回帖
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zhaofeng3211(金幣+1): 2011-07-09 21:48:26
zhaofeng3211(金幣+1): 2011-07-09 21:48:26
| 你是不是覺著電壓還是很負(fù)，所以即使他向正方向掃了，但是還是還原反應(yīng)？這么理解不太對。因為在電極上的物質(zhì)的氧化還原不是說電壓低就是還原，而是要看物質(zhì)的狀態(tài)。不太好描述。就是電壓與物質(zhì)的狀態(tài)有一個對應(yīng)的關(guān)系。從負(fù)的電壓向正掃時，物質(zhì)會逐漸氧化，而不是因為電壓還是處于低的就是還原。在同一電壓向正掃和向負(fù)掃將分別是氧化和還原，不是看電壓高低來決定是氧化還是還原 |
3樓2011-07-05 15:54:22
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