交流阻抗法 PPT教案.pptx

交流阻抗法_PPT教案会计学
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交流阻抗法_
§ 各种电极的阻抗与复平面
理想极化电极
，则电极等效电路为
阻抗如用导纳表示：
§ 各种电极的阻抗与复平面
混合控制电极
电化学步骤 + 扩散步骤
（高频下其值→0）
高频下：
低频下（浓度极化不可忽略时）
§ 各种电极的阻抗与复平面
混合控制电极
因是低频： ，忽略上式中 、 、 项，则上式简化为
§ 各种电极的阻抗与复平面
混合控制电极
∴
，
∴
利用直线的斜率可求σ，进而求解扩散系数D。
半圆畸变与Cd有关，Cd越大畸变越严重，而Cd与电极面积有关，面积越大Cd越大。因而减小研究电极的面积，可减小半圆的畸变。
测量上限为k≤1 cm/s（当电极反应速度k很小时，由于Rr很大，使Zf>> ，整个电解池的等效电路相当于由Cd和RL组成的串联电路，故无法精确测量Zf）。
§ 各种电极的阻抗与复平面
腐蚀体系的复平图
钝化物或氧化物层
（多层）电感吸附（弱吸附）
§ 各种电极的阻抗与复平面
腐蚀体系的复平图
吸附电容（强吸附）
不一定是电子得失步骤，而是发生了电化学过程：化学反应、成膜、吸附等。
为了防止腐蚀，加入添加剂，形成吸附层
注意事项：不能用有机物洗涤电解池。
§ 各种电极的阻抗与复平面
其他形式的复平图
① 圆心下移现象
CPE：与电容性有关的组件，称为常相位元件，由于电极表面的不均匀，电极表面双电层对ω响应时间不一样，造成了双电层电容的弥散效应。
多孔电极表面不均一，这种情况比较常见；光滑电极出现这种情况较少。
常相位角元件CPE（Constant phase angle element）：固体电极的电双层电容的频响特性与“纯电容”并不一致，而有或大或小的偏离，这种现象，一般称之为“弥散效应”。
§ 各种电极的阻抗与复平面
等效元件Q有两个参数：
Y0：与C一样，总取正值，单位是-1cm-2s-n或Scm-2s-n
n：无量纲的指数
从上面的两个公式中可以看到，
当n=0时，Q还原为R；
当n=1时，Q还原为C；
当n=-1时，Q还原为L；
当n=，Q相当于Warburg阻抗；
其导纳和阻抗为：
§ 各种电极的阻抗与复平面
其他形式的复平图
② 浓度改变时的情况
ω恒定
可见浓度变化，则Rr变化
恒定ω， ，所以a也变化，这里我们假定Cd和RL不变，消除以上两式中的变量Rr，得到：