相律应用于电位—PH图的讨论

电位 pH 图亦称 Pourbaix 图,是一种表示水溶液体系的热力学平衡和电化学平衡图,既能说明水溶液中某元素在一定电位和 pH 时的稳定状态,又能说明元素不同价态离子的变化倾向。在湿法冶金,金属腐蚀,矿物地质,分析化学等学科领域均有广泛的应用。人们已经绘制了各种各样的元素-H_2O,金属-非金属-H_2O,金属Ⅰ-金属Ⅱ-非金属-H_2O 等体系的电位-pH 图。     

高浓度V-H2O体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图

对25℃,总V浓度CT(V)=1.0x10-3 mol·L-1时的V-H2O体系可能存在的组分进行热力学和电化学分析,计算了各溶解组分的浓度,运用"浓度比较法"作为判据,确定液相和液相、液相和固相以及各固相间的边界线,绘制了CT(V)=1.0x10-3 mol·L-1时V-H2O体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图.与低浓度CT(V)=1.0x10-5mol·L-1)的优势区域图比较发现,在一定的温度和压力下,总钒浓度对于钒阳离子的优势区影响不大,但对钒酸根阴离子的优势区影响显著;随着总钒浓度的增大和酸化程度的逐步加强,钒酸根阴离子会发生一系列复杂的质子化和聚合反应;总钒浓度越高、酸性越强,多核钒酸根阴离子越稳定.     

高浓度V-H2O体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图

对25 ℃, 总V浓度cT(V)=1.0×10^-3 mol·L-1时的V-H2O 体系可能存在的组分进行热力学和电化学分析, 计算了各溶解组分的浓度, 运用“浓度比较法”作为判据, 确定液相和液相、液相和固相以及各固相间的边界线, 绘制了cT(V)=1.0×10^-3 mol·L-1时V-H2O 体系的溶解组分优势区域图和Pourbaix图. 与低浓度(cT(V)=1.0×10^-5 mol·L-1)的优势区域图比较发现, 在一定的温度和压力下, 总钒浓度对于钒阳离子的优势区影响不大, 但对钒酸根阴离子的优势区影响显著; 随着总钒浓度的增大和酸化程度的逐步加强, 钒酸根阴离子会发生一系列复杂的质子化和聚合反应; 总钒浓度越高、酸性越强, 多核钒酸根阴离子越稳定.     

金属腐蚀与防护简谈

本文简要阐明了为什么金属的腐蚀主要以电化学腐蚀的形式出现,剖析了腐蚀过程电化学动力学参数的物理意义,以及金属腐蚀的防护原理、常用的腐蚀防护方法乃至腐蚀过程的一些特殊应用。     

海洋微生物对316不锈钢的电化学腐蚀行为

采用自腐蚀电位、电化学极化曲线、电化学阻抗谱技术研究了316不锈钢在无菌培养基介质和海水微生物接种培养有菌培养基介质中不同周期的腐蚀行为．结果表明,316不锈钢电极在有菌介质中比在无菌介质中的腐蚀电流密度大,腐蚀电位负移,微生物加速了不锈钢的腐蚀速度．随着浸泡时间的增加,有菌介质中的不锈钢电极极化电阻值逐渐减小,表明了海洋微生物的附着和繁殖加速了316不锈钢的腐蚀速率,降低了其在海洋环境中的耐蚀性．     

有关电极电位概念的一些问题

有关电极电位概念的一些问题李爱昌（廊坊师专化学系廊访１０２８４９）关键词电极电位，化学位，电化学位电极电位（势）是电化学中最基本的概念，此概念具有一定的复杂性。近期出版的一些物理化学教科书、文献甚至某些专著在此概念及其相关问题上说法不一，这在一定程度...     

水的电势—pH图的绘制

电势－ｐＨ图是比利时腐蚀学家鲍尔贝克斯（Ｐｏｕｒｂａｉｘ）首先提出并在金属防腐中得到了成功的应用。后来又推广到化工、冶金、地质、环保及生物等领域之中。鲍尔贝克斯在他的名著《水溶液中电化学平衡图集》中绘制了９０种元素分别与水组成的二元体系的电势－ｐＨ图...     

关于单电位跃扩散情况的光谱电化学关系式的研究

本文对 J.W.Strojek 等发表的单电位跃扩散控制的光谱电化学关系式进行了讨论。推导了简单电荷转移反应产物在测量波长下无吸收时的光谱电化学关系式,并以光度试剂5-Br-PADAP 的电极还原反应进行了验证,结果满意。     

铜的腐蚀电化学行为及应用综合实验设计

以纯铜为研究对象,采用开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗谱（EIS）等电化学方法和扫描电镜（SEM/EDS）技术研究了铜在模拟海水中的腐蚀电化学行为和机理。本实验涉及电解质溶液、原电池和电解池的相关知识,同时还涉及表面形貌及成分分析等相关知识,并将这些知识应用于金属腐蚀研究中,综合性较强,可作为大学本科生二年级或研究生一年级的综合实验教学内容。     

味觉电化学传感器的研究──有味物质对一新液膜振荡体系电位振荡的影响

木文以十六烷基三甲基溴化铵＋乙醇／含苦味酸的１．２－二氯乙烷／蔗糖水溶液为研究体系，对影响该体系电位振荡的各因素进行了探讨，发现各有味物质均能影响该体系的电位振荡。初步建立了测定有味物质的定性定量方法，并对辣椒素进了定量测定。对该味觉电化学传感器产生振荡及辣椒素响应机理进行了探讨。     

硫酸根离子对铁在弱碱性溶液中阳极溶解和钝化行为的影响

采用浸泡实验, 电化学测试和表面分析技术研究了硫酸根离子浓度对铁在稀碳酸氢钠溶液中开路状态和阳极极化行为的影响. 在无硫酸根离子及含有少量硫酸根离子的碳酸氢钠溶液中, 铁的开路电位约为(-0.225±0.005) V, 并呈现钝化状态, 其电化学阻抗很大, 腐蚀速率较低. 在含有较高浓度硫酸根离子的碳酸氢钠溶液中, 铁的开路电位为(-0.790±0.010) V并呈现活性溶解状态, 其电化学阻抗较小, 腐蚀速率较高, 同时阳极极化曲线上能观察到活化-钝化转变现象. 由于铁在含有较高浓度硫酸根离子的碳酸氢钠溶液中处于活化状态, 阳极极化曲线上存在数个电流峰. 足够高的硫酸根离子浓度会导致铁表面预先形成或转变而成的氧化膜失效. 相比于自然曝氧状态, 在除氧条件下较低的硫酸根离子浓度即可引起铁在碳酸氢钠溶液中由钝态向活性溶解态的转变.     

碳材料电化学腐蚀的质谱-电化学循环伏安(MSCV)法的研究: I. 溶液pH值对不同 碳材料的影响

用MSCV法研究了活性炭及乙炔黑在pH1-12范围内的电氧化,两种炭的φ~s、η~s与pH的关系(φ~s及η~s是CO~2开始析出的电位及超电位)以及I~M、φ~I与pH的关系(I~M、φ~I分别为给定电位下的质谱强度及给定I~M下的电位)均为一折点在的pH～7的折线。这暗示酸、碱介质中有不同的氧化机理。pH>7时,η~s及Tafel斜率b均较pH<7时的大。似可推断在酸性介质中形成CO~2所需的氧原子来自水分子放电,其活性明显大于来自碱性溶液中OH^-放电产生的氧原子。因而在酸性介质中炭氧化为CO~2较碱性介质中易于进行。两种炭之间氧化活性亦有明显区别。活性炭的φ~s比φⅲ(O~2/H~2O)负400-600mV;乙炔黑的φ~s则接近或正于φⅲ(O~2/H~2O)。前者的I~M及b均后者大。乙炔黑较低的氧化活性可归因于其较高的有序性结构。     

电位阶跃法沉积羟基磷灰石的研究

采用电化学方法在钛金属基底上沉积羟基磷灰石(HA)。系统考察了阶跃电位、沉积时间等实验条件对涂层质量的影响。在一定温度下经碱液处理后获得的羟基磷灰石(HA)涂层的形貌和结构分别用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)进行了表征；用粘结拉伸法测得涂层的界面结合强度达7．44MPa，并在模拟生物体液中考察了生物活性以及电化学腐蚀性能。     

碳材料电化学腐蚀的质谱-电化学循环伏安(MSCV)法的研究: I. 溶液pH值对不同 碳材料的影响

用MSCV法研究了活性炭及乙炔黑在pH1-12范围内的电氧化,两种炭的φ~s、η~s与pH的关系(φ~s及η~s是CO~2开始析出的电位及超电位)以及I~M、φ~I与pH的关系(I~M、φ~I分别为给定电位下的质谱强度及给定I~M下的电位)均为一折点在的pH～7的折线。这暗示酸、碱介质中有不同的氧化机理。pH>7时,η~s及Tafel斜率b均较pH<7时的大。似可推断在酸性介质中形成CO~2所需的氧原子来自水分子放电,其活性明显大于来自碱性溶液中OH^-放电产生的氧原子。因而在酸性介质中炭氧化为CO~2较碱性介质中易于进行。两种炭之间氧化活性亦有明显区别。活性炭的φ~s比φⅲ(O~2/H~2O)负400-600mV;乙炔黑的φ~s则接近或正于φⅲ(O~2/H~2O)。前者的I~M及b均后者大。乙炔黑较低的氧化活性可归因于其较高的有序性结构。     

欠电位沉积研究现状——I.欠电位沉积理论

欠电位沉积(upd)具有重要的理论和应用价值, 一直是电化学领域的研究热点. upd 过程理论研究的实质主要为围绕沉积基体、沉积物种和阴离子(或其他有机添加剂)三者在upd过程中的相互作用关系和规律的研究. 本文从upd 过程热力学和动力学两个方面出发, 系统地概述了近年来国内外在upd 理论研究方面的进展.在upd过程热力学方面, 从欠电位位移(ΔE_upd)、upd电吸附价(γ)、温度对upd的影响和电化学吸附等温线四个方面进行了阐述, 概括和分析了upd 过程热力学研究中涉及的相关数学表达式及其应用; 在其动力学方面, 主要概述了upd成核和生长过程动力学, 总结介绍了借助相关数学模型在分析upd过程动力学特征方面的研究. 此外, 简单介绍了计算化学在upd 研究中的应用成果; 最后, 总结了upd 的理论研究现状并展望了upd 的未来研究方向.     

对铁棒腐蚀问题的探究

通过实验探究了铁棒在电解质溶液界面和液面下的腐蚀情况,结合实验现象从理论上对铁棒在电解质溶液中发生的腐蚀反应进行了阐述分析,澄清了人们对所述铁棒腐蚀现象的错误看法,对两道高考试题中的电化学腐蚀问题进行了重新认识。     

碳材料电化学腐蚀的质谱-电化学循环伏安(MSCV)法研究 Ⅱ.催化剂的影响

用MSCV法研究了Pt催化剂作用下,碳材料在pH 0.3～11.8范围内的阳极腐蚀.Pt催化剂明显加速了活性炭及乙炔黑的腐蚀速度,使这两种电极上CO_2开始析出的电位φ_s明显负移,以致均负于φ_(O_2/H_2O).因此两种碳电极无论作为阳极还是氧阴极工作时均会被腐蚀.Pt对乙炔黑的催化活性明显强于活性炭.对于活性炭,Pt并不改变CO_2的φ_s-pH及η_s-pH曲线的形状(η_s-CO_2开始析出的超电势)(即无论有无Pt它们均为折点在pH～7的折线).然而乙炔黑的情况更为复杂.Pt使CO_2的φ_s-pH及η_s-pH形状从折线变为直线;在CO_2的I_(M-φ)曲线上出现两个波.它们似与乙炔黑上两种表面氧化物相对应.     

利用pH-电位-稳定性图分析含水聚合物电解质膜电化学反应器中贵金属和阀金属元素的稳定性

根据对含水聚合物电解质膜(PEM)电化学反应器中各种界面电位变化范围的分析, 可以推知各种此类电化学反应器中的固/水界面电位的变化范围. 据此可根据各种材料的pH-电位图构筑pH-电位-稳定性图, 用于分析这类反应器中各类材料的稳定性. 介绍了构筑pH-电位-稳定性图的方法, 并根据各种贵金属元素和阀金属元素的pH-电位-稳定性图, 分析了它们在各类含水PEM电化学反应器中用作催化材料或结构材料时的稳定性.     

锌电极电化学行为Ⅵ.锌粉在碱性电解液中的电化学腐蚀

锌电极是广泛使用于一次和二次电池中的阳极材料. 在二次电池中主要是以锌粉作为电极材料. 长期以来,由于锌粉电极在充放电过程中发生形变和枝晶生长等^[1],致使它组成的二 次电池循环寿命差. 为了研究锌粉在碱性电解液中的腐蚀行为,人们通常是使用锌盘电极来模拟锌粉的情况^[2]. 但是锌盘与锌粉不同. 为此,我们采用电解沉积锌粉于锌盘电极上,制成 粉状电极研究锌粉在碱性溶液中的腐蚀行为及一些非离子型有机缓蚀剂对锌粉的缓蚀作用