为什么电解水时电极上有气泡生成

易金矿业网 2023-01-30 21:07 编辑:admin 314阅读

一、为什么电解水时电极上有气泡生成

氢气和氧气

二、为什么正极上有气泡产生?

不光正极,满足条件的话负极也会有起泡产生。以水为例。水的成分主要是H2O,其中一部分H2O会以离子的形式存在,即一个水分子分解成两个H+离子和一个O-离子。正极上有正电荷,O-离子运动到正极附近就会与正电荷中和,生成氧气。同理在负极生成氢气。而水中H+、O-离子的比例是一定的。当有

H+、O-离子吸收正(负)电荷变成气体后,立马又有水分子分解成离子补充进来。所以两极上会源源不断的有气体析出

三、实验中铅镉溶出峰的顺序?

实验十二溶出伏安法测定微量铅和镉

一、目的要求

(1) 学习和掌握溶出伏安法分析法技术和定量方法

(2) 学习和掌握电化学工作站的操作技术

二、实验原理

溶出伏安法的测定包含两个基本过程:⑴ 首先将工作电极控制在某一电位条件下,使被测物质在电极上富集,然后施加扫描电压于工作电极上,使被富集的物质电化学溶出,同时记录电流(或者电流的某个关系函数)与扫描电压的关系曲线,根据溶出峰电流(或者电流函数)与待测物质间的定量关系来确定被测物质的含量。

溶出伏安法主要分为阳极溶出伏安法,阴极溶出伏安法和吸附溶出伏安法。本实验采用阳极溶出伏安法测定水中的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ),其两个过程可表示为:

M2+(Pb2+、Cd2+) +2e +Hg M(Hg) (富集过程)

M(Hg) M2+(Pb2+Cd2+) +2e +Hg (溶出过程)

实验中使用玻碳电极为工作电极,采用同位镀汞膜测定技术。这种方法在测试溶液中加入一定量的汞盐(通常是10-5∼10-4mol/L Hg(NO3)2 ),在工作电极上施加电压富集时,汞与待测物质同时在玻碳电极的表面上析出,形成汞膜(汞齐);然后在反向电位扫描,被测物质从汞中“溶出”,从而产生阳极“溶出”电流峰。

在HAc-NaAc介质中,当电极电位控制为-1.0V(vs,Ag/AgCl,下同)时,Pb2+、Cd2+与Hg2+离子同时富集在玻碳工作电极上形成汞膜齐;然后当阳极扫描至-0.1V时,可得到两个清晰的溶出电流峰。铅的溶出峰峰电位位于-0.40V左右,镉的位于-0.60V左右,汞膜在该电位下未发生电化学溶出。本法可分别测定低至10-11mol/L的铅和镉离子。

三、仪器与试剂

1.仪器

1) CHI660A电化学工作站,

2)三电极系统:旋转玻碳圆盘电极为工作电极,Ag/AgCl电极为参比电极,Pt丝为辅助电极。

2.试剂

1)电解质底液:HAc-NaAc(pH=5), 14mL冰醋酸 + 200g醋酸钠用水稀释至1 L。

2) Cd2+标准溶液:1×10-2 mol/L,用硝酸镉配制。

3) Pb2+标准溶液:1×10-2 mol/L,用硝酸铅配制。

4) 1×10-2 mol/L硝酸汞溶液。

5) 纯氮气(99.9%以上)

四、实验步骤

1.准备

依次打开计算机、电化学工作站主机和旋转圆盘电极的电源,将工作电极、参比电极和辅助电极与电化学工作站联线准确连接。双击Windows桌面上的“电化学工作站CHI660(或CHI750)”图标。出现软件界面后,使之运行最大化。仪器参数的设置通过依次点击菜单栏项目完成:

Setup

Technique…

Linear Sweep V oltammetry

OK

表示选中“线性扫描伏安法”实验技术。

再点击“Setup”菜单栏和“Parameters”,进入实验参数选择表,参数选择如下:Init E(V) --------- ( -1.00) 起始电位

Final E(V) --------- (-0.10) 终止电位

Scan Rate (V/s) -----------(0.10) 扫描速度

Sampling Interval(V) ----------(0.002) 采样宽度

Quiet Time (Sec) -------------- (180) 静止时间(即富集时间)

Sensitivity ------------------ (1.e-005) 灵敏度

点击“OK”,此时软件部分设置完毕,准备进行样品测试工作。

2.工作电极预处理

开启旋转圆盘电极旋转开关,使之中速旋转,用湿滤纸轻轻擦洗玻碳电极镜面;再用氨水清洗,最后用无水乙醇清洗。用干滤纸吸去附着在电极上的水珠(注意电极镜面的污染)。3.测量

取50mL水样于中电解池中,加入1×10-2 mol/L硝酸汞溶液0.5mL(用滴管加入约10滴),通N2 气5min后,开启旋转圆盘电极旋转开关,使之中速旋转。点击“电化学工作站”工具栏上的“Run”图标,富集过程开始,观察软件界面左下角的计时(即Quiet Time);当计时数为150s时,立即停止电极转动和提升N2气管于液面上,静置30s后“电化学工作站”自动以设定的扫描速度进行从-1.0V至-0.1V的阳极化扫描,同时在屏幕上可观察到溶出伏安曲线。扫描结束后,点击工具栏中的“Data Plot”图标,手动方式求出溶出峰的“峰电流ip”和“峰电位Ep”等数据,记录于表中。重复上述步骤测定一次(不必更换溶液)。

向电解池中加入200µL Pb2+ 和Cd2+的混合标准溶液,同上述步骤测定2次并记录所得结果。

4.结束

仪器使用完毕后,以开机相反顺序关闭电源。冲洗电极,用湿滤纸拭净电极表面,干置保存,待下次实验用。

五、数据处理

1. 记录所测定的实验结果。

2. 取两次测定的平均峰高,按下列公式计算水样中Pb2+、Cd2+的浓度。

Cx=ip.C s.V s/(Ip-ip)V

式中:Cx为未知水样浓度,ip为测得水样峰电流高度;Ip为水样加入标准溶液后测得的总高度;C s为标准溶液的浓度(mol/L);V s为加入标准溶液的体积(mL);V为取水样的体积(mL)。

表12-1 水样中Pb2+、Cd2+的阳极溶出伏安法测定结果

六、思考题

1. 溶出伏安法有哪些特点?

2. 影响溶出伏安法测定结果的因素有哪些,如何控制?

5.9

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实验十二溶出伏安法测定微量铅和镉(正式1)

实验十二溶出伏安法测定微量铅和镉

一、目的要求

(1) 学习和掌握溶出伏安法分析法技术和定量方法

(2) 学习和掌握电化学工作站的操作技术

二、实验原理

溶出伏安法的测定包含两个基本过程:⑴ 首先将工作电极控制在某一电位条件下,使被测物质在电极上富集,然后施加扫描电压于工作电极上,使被富集的物质电化学溶出,同时记录电流(或者电流的某个关系函数)与扫描电压的关系曲线,根据溶出峰电流(或者电流函数)与待测物质间的定量关系来确定被测物质的含量

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