當前位置:天津德尚科技有限公司>>技術文章>>電化學工作站的三種電極是分為哪幾個
電化學工作站的三種電極是分為哪幾個
電化學工作站電池由兩個電極和電極之間的電解質構成,因而電化學的研究內容應包括兩個方面:一是電解質的研究,即電解質學,其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等,其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論;另一方面是電極的研究,即電極學,其中包括電極的平衡性質和通電后的極化性質,也就是電極和電解質界面上的電化學行為。
三個電極為工作電極、參比電極和輔助電極。
1參比電極
是指一個已知電勢的接近于理想不極化的電極。參比電極上基本沒有電流通過,用于測定研究電極(相對于參比電極)的電極電勢。
在控制電位實驗中,因為參比半電池保持固定的電勢,因而加到電化學池上的電勢的任何變化值直接表現在工作電極/電解質溶液的界面上。實際上,參比電極起著既提供熱力學參比,又將工作電極作為研究體系隔離的雙重作用。
參比電極的種類:不同研究體系可選擇不同的參比電極。水溶液體系中常見的參比電極有:飽和甘汞電極(SCE)、Ag/AgCl電極、標準氫電極(SHE或NHE)等。
許多有機電化學測量是在非水溶劑中進行的,盡管水溶液參比電極也可以使用,但不可避免地會給體系帶入水分,影響研究效果,因此,建議最好使用非水參比體系。常用的非水參比體系為Ag/Ag+(乙腈)。 工業上常應用簡易參比電極,或用輔助電極兼做參比電極 。
2輔助電極
又稱對電極,輔助電極和工作電極組成回路,使工作電極上電流暢通,以保證所研究的反應在工作電極上發生,但必須無任何方式限制電池觀測的響應。由于工作電極發生氧化或還原反應時,輔助電極上可以安排為氣體的析出反應或工作電極反應的逆反應,以使電解液組分不變,即輔助電極的性能一般不顯著影響研究電極上的反應。
但減少輔助電極上的反應對工作電極干擾的最好辦法可能是用燒結玻璃、多孔陶瓷或離子交換膜等來隔離兩電極區的溶液。
3工作電極
又稱研究電極,是指所研究的反應在該電極上發生。一般來講,對工作電極的基本要是:
(1)所研究的電化學反應不會因電極自身所發生的反應而受到影響,并且能夠在較大的電位區域中進行測定;
(2)電極必須不與溶劑或電解液組分發生反應;
(3)電極面積不宜太大,電極表面最好應是均一平滑的,且能夠通過簡單的方法進行表面凈化等等。
工作電極的選擇:
通常根據研究的性質來預先確定電極材料,但最普通的“惰性”固體電極材料是玻碳(鉑、金、銀、鉛和導電玻璃)等。
采用固體電極時,為了保證實驗的重現性,必須注意建立合適的電極預處理步驟,以保證氧化還原、表面形貌和不存在吸附雜質的可重現狀態。
在液體電極中,汞和汞齊是常用的工作電極,它們都是液體,都有可重現的均相表面,制備和保持清潔都較容易,同時電極上有高的氫析出超電勢,被廣泛用于電化學分析。