电学测量技术
一、电导的测量
4.电导电极的选用及处理
测量电解质溶液电导所用的电导池的形式很多,目前实验室多采用市售的电导电极,其结构如图所示。主要部件是两片固定在不溶性玻璃上的平行铂片,作为电导池的两个电极,测量时电极间充满被测溶液。电导池系数Kcell值可通过已知电导率的溶液(KCl溶液)进行标定。
为了精确测定溶液的电导,应尽量减少电极的极化作用,为此选择电极时,根据被测溶液电导率的大小可采用不同形式的电极:若被测溶液的电导率很小( )此时极化不严重,一般采用光亮铂电极;若被测溶液电导率较大( ),采用镀上铂黑的铂电极;若被测溶液的电导率很大( ),应选用自制的U型管电导池,这种电导池两电极间距离较大(5~16cm),两极间管径很小,所以电导池系数很大。
铂黑电极是在铂片上镀一层微小颗粒的铂晶体,因光线射入铂晶体经过不断反射后均被吸收,因而呈现黑色。镀上铂黑后极大地增加了电极的表面积,相应地减小了电流密度,同时又因为铂黑能吸附气体起到了催化作用,也降低了活化超电势,从而减少了电极的极化。对于市售的光亮铂电极如果需要镀铂黑,可按下图连接电路进行电镀: 将光滑铂片电极经KOH、HNO3等溶液去油污并洗净后,浸入氯铂酸(H2PtCl6)电镀液(由3%铂氯酸,0.25%的醋酸铅组成)中,调节可变电阻器,控制电流大小,使电极上略有气泡逸出即可(电流不易过大)。每隔30s,用转换开关改变一次电流方向,连续电镀20~30min,即可得到镀有紧密铂黑层的铂电极。电镀结束后,取出电极再置于1mol·dm-3的 H2SO4溶液中进行阴极极化,此时铂黑电极为阴极,另一铂电极为阳极,利用电解时产生的H2除去吸附在电极上的残余Cl2。10min后取出清洗,并浸于蒸馏水中备用,勿使其干燥。
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