电极过程动力学
一、实验目的
通过对铜电极的阳极极化曲线和阴极极化曲线的测定，绘制出极化曲线图，从而进一步加深对电极极化原理以及有关极公曲线理论知识的理解。
通过本实验，熟悉用恒电流法测定极化曲线。
二、实验原理
当电池中由某金属和其金属离子组成的电极处于平衡状态时，金属原子失去电子变成离子获得电子变成原子的速度是相等的，在这种情况下的电极称为平衡电极电位。
电解时，由于外电源的作用，电极上有电流通过，电极电位偏高了平衡位，反应以一定的速度进行，以铜电极Cu|Cu2+为例，它的标准平衡电极电位是+0.337V，若电位比这个数值更负一些，就会使Cu2+获得电子的速度速度增加，Cu失去电子的速度减小，平衡被破坏，电极上总的反应是Cu2+析出；
反之，若电位比这个数值更正一些，就会使Cu失去电子的速度增加，Cu2+获得电子的速度减小，电极上总的反应是Cu溶解。
这种由于电极上有电流通过而导致电极离开其平衡状态，电极电位偏离其平衡的现象称为极化，如果电位比平衡值更负，因而电极进行还原反应，这种极化称为阴极极化，反之，若电位比平衡值更正，因而电极进行氧化反应，这种极化称为阳极极化。
对于电极过程，常用电流密度来表示反应速度，电流密度愈大，反应速度愈快。
电流密度的单位常用安培/厘米2，安培/米2。
由于电极电位是影响影响电流密度的主要因素，故通常用测定极化曲线的方法来研究电极的极化与电流密度的关系。
一、实验方法及装置
本实验电解液为CuSO4溶液（溶液中CuSO4.5H2O浓度为165g/l，H2SO4 180g/l）；电极用φ=0.5mm铜丝作为工作电极，铂片电极作为辅助电极。
为了测得不同电流密度下的电极电位，以一个甘汞电极与被测电极组成电池，甘汞电极通过盐桥与被测电极相通，用CHI660B电化学工作站测得不同电流密度下对应的阴极或阳极极化曲线。
装置如图所示
3 1——铜丝（工作电极Ф1.0mm）；
2——铂片（辅助电极）；3——甘汞电极；4——盐桥；
二、实验步骤
1、将铜电极的工作表面用0号金相砂纸磨光，用蒸馏水洗净，用滤
纸擦干，然后放入装有CuSO
溶液的电解槽中。
4
2、在装有饱和KCl溶液的电解槽中放入盐桥连通管和甘汞电极。
3、测定阴极、阳极极化曲线
1）注意将工作电极（铜丝）接绿色夹子，甘汞电极接白色夹子（参比电极），辅助电极（铂片）接红色夹子，使盐桥所用连通管尖端靠近工作电极工作面。
2）打开CHI660B电化学工作站的电源和计算机，然后在桌面上双击chi660b 图标运行CHI660B电化学工作站软件。
在Control菜单下选择Open Current Potential测试开路电位。
3)点击Setup菜单下Technique选项，在弹出的Electrochemical
Techniques窗口中选择Chronopotentiometry（计时电位法），点OK确认。
4)阴极极化曲线的测定：点击Setup菜单下Parameters选项，在弹出的
Chronopotentiometry Parameters窗口中设置参数。
Cathodic Current(A)、Anodic Current(A)均设置为0.005A；High E Limit(V)为0.5V,Low E Limit(V)
为-0.5V；Initial Polarity选Cathodic（阴极）进行阴极极化曲线的测定。
Cathodic Current(A)、Anodic Current(A)依次设置为
0.010A,0.015A,0.020A重复上面实验。
阳极极化曲线的测定：点击Setup菜单下Parameters选项，在弹出的Chronopotentiometry Parameters窗口中设置参数。
Cathodic Current(A)、Anodic Current(A)均设置为0.005A；High E Limit(V)为0.5V,Low E Limit(V) 为-0.5V；Initial Polarity选Anodic(阳极)进行阳极极化曲线的测定。
Cathodic Current(A)、Anodic Current(A)依次设置为
0.010A,0.015A,0.020A重复上面实验。
注意：阴阳极交替试验可减少电极打磨次数。
5）在Control菜单下选择Run Experiment 开始实验。
结束实验可在Control 菜单下选择Stop Run或在工具栏中直接点击▲开始，■结束。
6）点击工具栏中将曲线放大。
7)在Graphics菜单下点击Copy to Clipboard至word打印。
4、关掉电源，取出电极冲洗干净。
三、数据处理
1.根据测得的电动势计算出阳、阴极电位，以伏为单位。
φ阳（阴）=φ实测－φ甘汞
2.根据电流及面积计算出电流密度，以安培/厘米2为单位。
四、编写实验报告
1.简述实验原理，方法及流程；
2.填写实验记录、数据处理及图表；
3.实验分析；
4.建议、意见。