电化学抛光机制研究与进展

电解抛光技术

影响电解抛光效果的主要因素： 一、电解抛光电解液，电解液选用的合理与否是直接影响电解抛光效果的最基本因素之一。 1扩散系数小，黏度大。 2易与溶解下来的金属离子形成扩散速度更 小的多核聚合配合物。本身是一种黏膜稠的酸。 二、电解抛光电流密度和电压，通常应控制在极限扩散电流控制区，中阳极极化曲线的平坦区。 1低于此区的电流密度时，表面会出现腐蚀。2高于此电流密度区时，因有氧气析出，表面易出现气孔、麻点或条纹。 3平坦区不是固定不变的，它会随温度、配位剂的浓度和添加剂的种类而变化。 三、温度，温度对阳极极化曲线的影响曲线。1电解液温度升高，极限扩散电流逐渐增大，当温度高于90度时，表面抛光的起始电流密度大，阳极铜片的溶解速度过快，因而铜片表面易生成点状或条状腐蚀。 2当电解液温度低于60度时，传质过程慢，抛光的起始电流密度太低，阳极铜片的溶解速度慢，溶解下来的离子不能很快地扩散开来，容易在阳极表面形成CU和HEDP的多核配合物，使用权铜片表面出现沉淀物膜槿麻点。 四、抛光时间。1被抛光零件的材质及其表面的预处理程度。2阳、阴极间的距离。 3电解液的抛光性能及温度。 4电抛光过程使用的阳极电流密度的大小及槽电压的高低。 5工艺上对抛光表面光亮度的要求等。 五、阳极、阴极极间距离。 1便于调整电流密度到工艺规范，并尽量使抛光件表面的电流密度分布得均匀一致些。 2尽量减少不必要的能耗，因电解液浓度高、电阻大、耗电量较大。 3阴极产生的气体搅拌是否已破坏了黏液层，降低了抛光效果。 六、抛光前工件表面状态及金相组织。 1被抛光工件表面的金相组织越均匀，越细密，（如纯金属）越有利于抛光过程的进行，而且抛光效果也越好。 2被抛光工件的材料为合金，特别是多组分合金时，抛光工艺的控制比较麻烦。 3当被抛光工件的金相组织不均匀，特别是含有非金属万分时，就会使电抛光体系呈现出不一致的电化学敏感性。 4工件在抛光前表面处理得越干净越细密，越有利于电抛光过程的进行，越容易获得预期的抛光效果。

电化学原理与方法课程中下半学期课程复习题 (1)剖析

1请你简要论述一下，电化学研究方法中，暂态测量技术有哪些？以及暂态研究技术的应用有哪些？ 暂态测量技术有哪些？ 暂态测量方法的种类 ①按极化或控制的幅度分( 幅度：电极极化的幅度，界面电位变化量) a. 大幅度暂态测量(研究电极过程) |Δφ|>10 mV ( 大幅度) b. 小幅度暂态测量(用于测定参数Rr、RL、C d) |Δφ|<10 mV(小幅度) ②按控制方式分： a. 控制电流法暂态测量 b. 控制电位法暂态测量 控电流法：单电流阶跃;断电流;方波电流;双脉冲电流 控电位法:阶跃法、方波电位法等;线性扫描(单程线性扫描,连续三角波扫描);脉冲电位(阶梯伏安,常规脉冲,差分脉冲,方波伏安) [从电极极化开始到各个子过程（电化学反应过程、双电层充电过程、传质过程和离子导电过程）做出响应并进入稳态过程所经历的不稳定的，变化的“过渡阶段”，称为暂态.] [电化学暂态测试技术也称为电化学微扰测试技术，即用指定的小幅度电流或电压讯号加到研究电极上，使电极体系发生微弱的扰动，同时测量电极参数的响应来研究电极反应参数] 暂态研究技术的应用？ 暂态技术提供了比稳态技术更多的信息，用来研究电极过程动力学，测定电极反应动力学参数和确定电极反应机理，而且还可将测量迁越反应速率常数的上限提高2～3个数量级，有可能研究大量快速的电化学反应。暂态技术对于研究中间态和吸附态存在的电极反应也特别有利。暂态技术中测得的一些参量，例如双电层电容、欧姆电阻、由迁越反应速率常数决定的迁越电阻等，在化学电源、电镀、腐蚀等领域也有指导意义。 2.请你谈谈电化学测量中要获得电化学信号需要哪些电极以及设备，它们分别的作用是什么？ 一、需要①参比电极：参比电极的性能直接影响着电极电势的测量或控制的稳定性。 ②盐桥：当被测电极体系的溶液与参比电极的溶液不同时，常用盐桥把研究电极和参比电极连接起来。盐桥的作用主要有两个，一个是减小接界电势，二是减少研究、参比溶液之间的相互污染。

有机电化学合成及研究进展

有机电化学合成及其发展方向 摘要 介绍有机电化学合成的原理，研究内容。有机电化学合成与传统合成的优势，介绍中国有机电化学合成的发展以及有机电化学的新进展。有机电化学的高效、经济、无污染性。还有有机电化学合成的若干发展方向。 关键词 有机电化学发展方向绿色化学 Review on organic electrosynthesis and its Development trend Abstract In this paper，the principle and the research method of organic electro- ynthesis---one of the most efficient green technology was discussed. The principle of organic electrosynthesis, applications, and the advantages co- mparing to the tradition organic synthesis were expounded. Introduction to Chinese organic electrosynthesis development and advancement of organic electrochemistry. Organic electrosynthesis of high efficiency, no pollution. There are several development directions of organic electrosynthesis. Key words：organic electrosynthesis；developments of research；Green Chemistry; 引言部分 以电化学方法合成有机化合物称为有机电合成，它是把电子作为试剂，通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术，这是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等学科的交叉学科。由于电化学早已有之，合成技术、化学工程技术和化学材料不断更新，因而，有人称之为“古老的方法，崭新的技术”[1]。 有机电合成是有机合成的一个分支学科，有其独特的优点和优势。有机电合成与一般有机合成相比，有机电合成反应是通过反应物在电极上得失电子实现的，一般无需加入氧化还原试剂，可在常温常压下进行，通过调节电位、电流密度等来控制反应，便于自动控制。这样，简化了反应步骤，减少物耗和副反应的发生。可以说有机电合成完全符合“原子经济性”要求，而传统的合成催化剂和合成“媒介”是很难达到这种要求的。从本质来说，有机电合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。有机电化学合成也是一种绿色化学，中国走可持续发展战略，在化学合成中有机电合成将会占很大比例。将是未来的合成化学的

电化学合成技术研究进展

电化学合成技术研究进展 摘要：电化学合成作为一种新型的合成方法，其研究和工业应用进展迅速，本文重点介绍了在溶液体系和熔盐体系中一些材料的电化学合成的合成工艺研究进展。最后展望了电化学合成的发展前景。 关键词：电化学合成氧化还原合成工艺 1溶液体系的电解合成 1.1 金属及合金的电沉积 金属电沉积，主要是在外加电场的作用下，金属或其合金从电解质中以晶体形式沉积。它包含了电镀、电提取、电解精炼等多种电沉积方式，是目前电化学合成金属材料的主要方法之一。其中电镀要求沉积金属与基体结合牢固，结构致密，厚度均匀，多用于表面工程处理，合成膜材料；其余两种方法则对合成产物与基体的结合力无特殊的要求，多用作材料的制备。用电解法制备的金属产品的优点主要是：产物的纯度高，控制电解条件可制得不同聚集态的金属，另外还可制备合金、金属镀层膜材料、有色金属的冶炼和提纯。 1.2 特殊高价态元素化合物的电氧化合成 19世纪初期，Rheinold和Erman发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂。若要进行一个氧化反应，就必须找到一个强的氧化剂。但是若需要制备这些强的氧化剂，则很难再找到更强的氧化剂，因此，必须采用电化学方法。高锰酸钾是重要的锰化合物之一，目前，电解法制备高锰酸钾的优点是利用率高、能耗少。由于在电解过程中，阳极表面容易形成一层钝化膜，阻止阳极的进一步溶解，导致电流效率不高。Bouzek分别采用电解前阳极的阴极极化和交直流叠加的方法，提高了电解效率。Denvir等发现随着阳极中碳含量的增加，相应制备的高铁酸盐产率也有所提高。 1.3 低价态元素化合物的电还原合成 阳极能够制备高价态的氧化剂，而阴极则可以进行电还原反应，制备特殊低价态的元素化合物。曾海燕以活性炭纤维作为阴极，钛钌网作为阳极，无水硫酸钠作为溶液电解质，通过硫酸和氢氧化钠调节溶液的pH值，保持恒温的条件下电解后制得H2O2。半导体材料Si 的制备目前主要依据西门子法获得，林会会选用价格相对低廉的SUP13Cr不锈钢作为工作电极，在室温条件下非水溶剂碳酸丙烯酯中利用电化学方法还原SiCl 4在室温下获得沉积Si。范小振利用草酸的电还原成功地制备了羟基乙酸，是一种有机合成中间体和化工产品，应用很广，可用于医学工程材料和高分子材料等领域。一种重要的有机精细化工中间体-对氨基苯酚（PAP）可利用硝基苯电解还原法制取，与传统的化学制备方法相比具有污染较少，产品品质高，工艺简单等优点。但是这种方法的关键问题在于硝基苯在介质中的溶解度很小，而电解合成中只有溶解的硝基苯才能有效的参与反应，Noman在含7%的硝基苯中，以硫酸作支持电解质的电解液中加入氧化二甲基十二烷基胺，作为表面活性剂，以Cu（Hg）为阴极，PAP的产率高达95%。目前，电化学方法合成有机物的报道较多，主要是利用较为廉价的有机原料（如草酸，葡萄糖等）通过电还原制备附加值较高的电化学中间体，这种方法工艺简单，节能环保，应该在以后的生物医学、高分子材料等领域发挥越来越大的作用。1.4 纳米金属氧化物的电化学合成 电化学合成是制备纳米材料的一种新思路，能够有效地控制合成产物的成分和形貌。金属氧化物是一类重要的功能材料，常需要达到纳米尺度才能表现其具备独特的物化性能。如廖学红在不同配位剂存在下,用电合成方法制备出球形银纳米粒子和树枝状的纳米银;Switzer率先介绍了用电化学的方法合成陶瓷薄膜和多晶粉体，并电解硝酸铈合成了纳米级CeO2粉体。周幸福率先实现了在非水体系中电解金属直接水解法制备纳米NiO 粉体。

电解抛光工艺

电解抛光工艺 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

YB-66环保型铝和铝合金电解抛光添加剂 YB-66环保型铝和铝合金电解抛光添加剂新工艺 一、特点 1、抛光液不含铬酸，符合当今环保要求，节省环保设备投资及废水处理费用。 2、抛光电流密度较传统工艺要小，因此不仅电耗低，抛光液使用寿命长，而且更适合大型铝和铝合金件的表面抛光。 3、适用范围广，适用于纯铝及除硅含量大于2%的各种型号的铝合金。 二、抛光液组成和操作条件 浓磷酸（比重 1.74） 70%（重量） YB-66添加剂 30%（重量） 温度 55–65℃最佳60℃ 阳极电流密度，DA 2–8 A/dm2 （无搅拌） 12–20 A/dm2 （搅拌） 电压 10–15 伏 抛光时间 3–5 分钟 阴极材料铅或不锈钢 阴极面积∶阳极面积 2–3∶1 三、开槽步骤 1、该抛光液在使用前的比重在1.50–1.52的范围内。根据所欲配制的抛光液容积、抛光液比重及抛光液中磷酸所占的重量比，计算出所要加入的磷酸量并加入之。 2、同样计算出所需YB-66添加剂的重量并加入之。 3、加热至操作温度。 四、操作指导 1、抛光时是否采用搅拌（阴极移动、空气搅拌）主要取决于抛光件的形状：若抛光件形状简单，横向宽度较窄，则不采用搅拌；反之，若抛光件形状不规则或横向宽度较大，尤其当抛光件某些部位阻碍气体逸出形成“气袋”而影响表面抛光的情况下则必须采用搅拌方式。在采用搅拌的状况下，必须相应提高阳极电流密度，否则抛光表面难以达到高光亮。 2、抛光时大部分杂质沉积于阴极表面，但仍有部分因抛光生成的固体污泥留在抛光液内，因此需定期过滤抛光液把杂质除去。 3、在抛光过程中，由于磷酸盐的产生，水的电解及挥发以及抛光液的夹带损失，故需不断补充磷酸和YB-66添加剂。 4、磷酸与YB-66添加剂的添加比例一般仍按70%∶30%添加，但在每次添加后应测定抛光液比重，根据测定结果再予以适当调整。 5、该抛光液在配制后未经使用前的原始比重在1.50–1.52的范围内，在抛光槽运转过程中，抛光液的比重应控制在1.50–1.65的范围内。抛光液比重过高说明抛光液含水量不足；反之，抛光液比重过低，表明抛光液水含量过高，磷酸含量偏低。经常用比重计测定抛光液比重是控制抛光液组分浓度及抛光质量的有效手段。

电化学分析法在药物分析中的应用

电化学分析法在药物分析中的应用 电化学分析法electrochemical analysis 是基于溶液电化学性质的化学分析方法，是由德国电化学分析法化学家C.温克勒尔在19世纪首先引入分析领域的，仪器分析法始于1922年捷克化学家J.海洛夫斯基建立极谱法。电化学分析法的基础是在电化学池中所发生的电化学反应。电化学池由电解质溶液和浸入其中的两个电极组成，两电极用外电路接通。在两个电极上发生氧化还原反应，电子通过连接两电极的外电路从一个电极流到另一个电极。根据溶液的电化学性质（如电极电位、电流、电导、电量等）与被测物质的化学或物理性质（如电解质溶液的化学组成、浓度、氧化态与还原态的比率等）之间的关系，将被测定物质的浓度转化为一种电学参量加以测量。根据国际纯粹化学与应用化学联合会倡议，电化学分析法分为三大类：①既不涉及双电层，也不涉及电极反应，包括电导分析法、高频滴定法等②涉及双电层，但不涉及电极反应，例如通过测量表面张力或非法拉第阻抗而测定浓度的分析方法。③涉及电极反应，又分为两类：一类是电解电流为0，如电位滴定；另一类是电解电流不等于0，包括计时电位法、计时电流法、阳极溶出法、交流极谱法、单扫描极谱法、方波极谱法、示波极谱法、库仑分析法等。 毛细管电泳在药物分析中的应用 1前言 毛细管电泳(CE)的历史可以归溯到1967年Hejerten发表的博士论文，现在人们普遍将CE定义为在内径100 μm以内的毛细管中进行的电泳分析，它的出发点应归功于1979年Mikkers等人在内径0.2 mm的聚四氟乙烯管中进行的研究。1981年Jorgenson和Lukacs发表的研究论文对CE的发展作出了决定性的贡献，他们用内径75 μm的毛细管对荧光标识氨基酸化合物进行CE测定，获得理论塔板数高达40万的高分离性能，并且深入地阐明了CE 的一些基本性能和分离的理论依据。1984年Terabe［1］等人提出了胶束动电毛细管色谱法(MEKC)，使许多电中性化合物的分离成为可能，大大拓宽了CE的应用范围。到80年代后期，CE的研究成为分析化学领域的热门课题，至今已有各种英文专著10多部，这里列举3部与药物分析有密切关系的专著［2～4］，从80年代末开始每年都有多次国际性CE学术会议，表1列出比较有代表性的国际性HPCE会议召开地点和专辑情况，可以看出到目前为止CE研究的中心仍然还在美国。通过STN(the Scientific & Technical Information Network)对美国化学文摘的检索结果表明，90年代以来，CE的论文数几乎成直线上升，应用范围迅速扩大，大有取代目前广泛应用的高效液相色谱(HPLC)之势。鉴于文章篇幅的限制，并考虑到药物分析涉及的范围广、品种多的特点，本文从应用出发，着重叙述一些普通低分子有机合成药的CE分析情况。有关更为详细的综述可以参考最近的报道［5］和J Chromatogr A 的特集［2］。 2CE与药物分析 药物分析大致可分为二大部分：一是原药的定量，原药中不纯物的测定、药剂的分析以及对它们的稳定性的评价等以药品质量管理为目的的测试方法。这些方法要求有良好的选择

电解抛光工艺介绍

电解抛光工艺 1．定义： 电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。 2．原理： 电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。 3．电解抛光优点： ⑴内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。 ⑵生产效率高，成本低廉。 ⑶增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。 4．电化学抛光所需条件及设备 （1）电源： 电源可选用双相220V，三相380V。 （2）整流器 电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器或高频整流器。 整流器空载电压：0—20v 负载电压（工作电压）：8—10v 工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。 整流器电流：根据客户工件大小而定。 （3）电解槽及配套设施（阳极棒） 可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。 （4）加热设施及冷却设备 ①加热可选用石英加热管，钛加热管。 ②冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。 （5）夹具 最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力

不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。 （6）阴阳极材料 阴极材料选用铅板，阳极材料选用紫铜连接。 阳极比阴极为1：2—3.5之间。 阴极距阳极最佳距离为10—30厘米。 就目前来说，电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列，300系列，400系列材质，各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢，必须用200系列的配方，此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题，因为有些厂家的材质是组合工件，既有200系列不锈钢材质，又有300或400系列不锈钢材质。在2007年12月，威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点，比重为电解液最佳比重，为1.70，光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点，此电解液提高了原有的亮度，降低了一半的电流密度。在生产操作中，可节省50%的电费。使用寿命提高了40%，这种电解液一直在国内处于领先技术。 电解抛光工艺：除油--水洗--除锈--水洗--电解抛光--水洗--中和--水洗--钝化--包装 5．电解抛光的类型 目前生产上采用的电解抛光液主要有： ①硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液； ②硫酸和柠檬酸组成的抛光液； ③硫酸、磷酸、氢氟酸及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。 钢铁零件的电化学抛光 (1)材料种类的影响钢铁材料的种类很多，对不同的钢材应采用不同的抛光液。 (2)各种因素的影响磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面，在抛光过程中起重要作用。硫酸可以提高抛光速度，但含量不能过高，以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果，使表面光亮。 电流密度对抛光质量有很大影响，对于不同的溶液应采用不同的电流密度，电流密度过低，整平作用差，过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响，但不是主要因素。 (3)操作注意事项

电解抛光与化学抛光的区别与特点

电解抛光与化学抛光的区别与特点 电解抛光，是金属零件在特定条件下的阳极侵蚀。这一过程能改善金属表面的微观几何形状，降低金属表面的显微粗糙程度，从而达到使零件表面光亮的目的。 电解抛光常用于钢、不锈钢、铝、铜等零件或铜、镍等镀层的装饰性精加工，某些工具的表面精加工，或用于制取高度反光的表面以及用来制造金相试片等。 在不少场合下，电解抛光可以用来代替繁重的机械抛光，尤其是形状比较复杂，用机械方法难以加工的零件。但是，电解抛光不能去除或掩饰深划痕、深麻点等表面缺陷，也不能除去金属中的非金属夹杂物。多相合金中，当有一相不易阳极溶解时，将会影响电解抛光的质量。 化学抛光，是金属零件在特定条件下的化学浸蚀。在这一浸蚀过程中，金属表面被溶液浸蚀和整平，从而获得了比较光亮的表面。 化学抛光可以用于仪器、铝质反光镜的表面精饰，以及其它零件或镀层的装饰性加工。 同电解抛光比较，化学抛光的优点是：不需外加电源，可以处理形状更为复杂的零件，生产效率高等，但是化学抛光的表面质量，一般略低于电解抛光，溶液的调整和再生也比较困难，往往抛光过程中会析出氧化氮等有害气体。 目前生产上采用的电抛光液主要有： ①硫酸、磷酸、铬酐组成的抛光液; ②硫酸和柠檬酸组成的抛光液; ③硫酸、磷酸、氢氟酸及甘油或类似化合物组成的混合抛光液。 钢铁零件的电化学抛光 (1)材料种类的影响钢铁材料的种类很多，对不同的钢材应采用不同的抛光液。

(2)各种因素的影响磷酸是抛光液的主要成分。它所生成的磷酸盐粘附在阳极表面，在抛光过程中起重要作用。硫酸可以提高抛光速度，但含量不能过高，以免引起腐蚀。铬酐可以提高抛光效果，使表面光亮。 电流密度对抛光质量有很大影响，对于不同的溶液应采用不同的电流密度，电流密度过低，整平作用差，过高会引起过腐蚀。温度对抛光质量有一定的影响，但不是主要因素。 (3)操作注意事项 ①新配制的溶液应在大阴极面积(阴极面积大于阳极面积几倍)的情况下进行通电处理，使一部分六价铬还原为三价铬。如果在使用过程中三价铬增加过多时，则相反，即在大阳极小阴极的情况下进行通电处理。 ②经常测定溶液的密度，并及时加水或加热浓缩溶液。溶液中的磷酸、硫酸和铬酐和三价铬的含量应定期分析和调整。 ③使用过程中由于阳极溶解铁的含量逐渐升高，当铁的含量(按fe2 03计算)达到7%～8%时部分更换，或全部更换溶液。 ④配制先将磷酸与硫酸混合，铬酐溶解于水，然后把酸的混合液倒人铬酐水溶液中加热8 0"c。在不断搅拌下慢慢加入明胶(此时反应激烈)。反应结束后(大约1 h后)溶液变为均匀的草绿色。 其他金属的电解抛光 铜及其合金的电解抛光，广泛采用磷酸电解液。铝及铝合金的电解抛光采用磷酸一硫酸一铬酸性的溶液。 铝及铝合金的电解抛光在生产上应用得比较广泛。抛光后的零件如果随即进行短时间的氧化处理，不仅能得到平整光亮的外观还能形成完整的氧化膜，提高耐蚀性，可以长期保持其表面光泽。 溶液的配制方法，可以参照钢铁零件电解抛光的有关内容。

电化学原理

可逆体系的循环伏安研究 1 实验目的 1)掌握循环伏安法研究电极过程的基本原理 2)学习使用CHI660电化学综合分析仪 3)测定K3Fe(CN)6体系在不同扫描速率时的循环伏安图 2 实验原理 1)循环伏安法概述： 循环伏安法（CyclicVoltammetry）的基本原理是：根据研究体系的性质，选择电位扫描范围和扫描速率，从选定的起始电位开始扫描后，研究电极的电位按指定的方向和速率随时间线性变化，完成所确定的电位扫描范围到达终止电位后，会自动以同样的扫描速率返回到起始电位。在电位进行扫描的同时，同步测量研究电极的电流响应，所获得的电流－电位曲线称为循环伏安曲线或循环伏安扫描图。通过对循环伏安扫描图进行定性和定量分析，可以确定电极上进行的电极过程的热力学可逆程度、得失电子数、是否伴随耦合化学反应及电极过程动力学参数，从而拟定或推断电极上所进行的电化学过程的机理。 循环伏安法是进行电化学和电分析化学研究的最基本和最常用的方法，1922年由Jaroslav Heyrovsky创立的以滴汞电极作为工作电极的极谱分析法（Polarography），可以认为是伏安研究方法的早期形式，其对电化学研究领域的杰出贡献，Heyrovsky在1959年获得诺贝尔化学奖。随着固体电极，修饰电极的广泛使用和电子技术的发展，循环伏安法的测试范围和测试技术、数据采集和处理等方面显著改善和提高,从而使电化学和电分析化学方法更普遍地应用于化学化工、生命科学、材料科学及环境和能源等领域。 2)循环伏安扫描图： 循环伏安法研究体系是由工作电极、参比电极、辅助电极构成的三电极系统，工作电极和参比电极组成电位测量，工作电极和辅助电极组成的回路测量电流。工作电极可选用固态或液态电极，如：铂、金、玻璃石墨电极或悬汞、汞膜电极。常用的参比电极有：饱和甘汞电极（SCE）、银－氯化银电极，因此，循环伏安曲线中的电位值都是相对于参比电极而言。辅助电极可选用固态的惰性电极，如：铂丝或铂片电极、玻碳电极等。电解池中的电解液包括：氧化还原体系（常用的浓度范围：mmol／L）、支持电解质（浓度范围：mol／L）。循环伏安测定方法是：将CHI660电化学综合分析仪与研究体系连接，选定电位扫描范围E1～E2和扫描速率υ，从起始电位E1开始扫描，电位按选定的扫描速率呈线性变化从E1到达E2，然后连续反方向再扫描从E2回到E1，如图C17.1所示，电位随时间的变化呈现的是等腰三角波信号。 在扫描电位范围内，若在某一电位值时出现电流峰，说明在此电位时发生了电极反应。若在正向扫描时电极反应的产物是足够稳定的，且能在电极表面发生电极反应，那么在返回扫描时将出现于正向电流峰相对应的逆向电流峰。典型的循环伏安曲线如图C17.2所示，i pc 和i pa分别表示阴极峰值电流和阳极峰值电流，对应的阴极峰值电位与阳极峰值电位分别为E pc和E pa。（p表示峰值，a表示阳极，c表示阴极。）

电解抛光中常见的疑难杂症

电解抛光中常见的疑难杂症 1.电抛光后，表面为什么会发现似未抛光的斑点或小块？ 原因分析：抛光前除油不彻底，表面尚附有油迹。 2.抛光过后表面局部为什么有灰黑色斑块存在？ 原因分析：可能氧化皮未彻底除干净。局部尚存在氧化皮。解决方法：加大清除氧化皮力度，可选用“不锈钢氧化皮清除液”，“不锈钢氧化皮清除膏”等产品。因除锈除氧化皮产品较多，具体适用产品可咨询威海云清化工开发院。 3.抛光后工件棱角处及尖端过腐蚀是什么原因引起的？ 原因分析：棱角、尖端的部位电流过大，或电解液温度过高，抛光时间过长，导致过度溶解。解决方法：调整电流密度或溶液温度，或缩短时间。检查电极位置，在棱角处设置屏蔽等。 4.为什么工件抛光后不光亮并呈灰暗色？ 分析原因：可能电化学抛光溶液已不起作用，或作用不明显。解决方法：检查电解抛光液是否使用时间过长，质量下降，或溶液成分比例失调。 5.工件抛光后表面有白色的条纹是怎么回事？ 原因分析：溶液相对密度太大，液体太稠，相对密度大于1.82。解决方法：增大溶液的搅拌程度，如果溶液相对密度太大，用水稀释至1.72。在90~100℃条件下并加热一小时。 6.为什么抛光后表面有阴阳面，及局部无光泽的现象？ 原因分析：工件放置的位置没有与阴极对正，或工件互相有屏蔽。解决方法：将工件进行适当的调整，使工件与阴极的位置适当，使电力分布合理。

7.抛光后工件表面平整光洁，但有些点或块不够光亮，或出现垂直状不亮条纹，一般是什么原因引起的？ 原因分析：可能是抛光后期工件表面上产生的气泡未能及时脱离并附在表面或表面有气流线路。解决方法：提高电流密度，使析气量加大以便气泡脱附，或提高溶液的搅拌速度，增加溶液的流动。 8.零件和挂具接触点无光泽并有褐色斑点，表面其余部分都光亮是什么原因？ 原因分析：可能是零件与挂具的接触不良，造成电流分布不均，或零件与挂具接触点少。解决方法：擦亮挂具接触点，使导电良好，或增大零件与挂具的接触点面积。 9.同一槽抛光的零件有的光亮，有的不亮，或者局部不亮。 原因分析：同槽抛光工件太多，致使电流分布不均匀，或者是工件之间互相重叠，屏蔽。解决方法：减少同槽抛光工件的数量，或者注意工件的摆放位置。 10．为什么抛光零件凹入部位和零件与挂具接触点接触附近有银白色斑点？ 原因分析：可能是零件的凹入部位被零件本身或挂具屏蔽了。解决方法：适当改变零件位置，使凹入部位能得到电力线或缩小电极之间距离或提高电流密度。 11.已严格按照工艺规范操作，为什么抛光后零件表面有或多或少的过腐蚀现象？ 原因分析：是否溶液温度过高或电流密度太大，如果溶液配制没有问题，又严格操作，则可能是抛光前的处理问题。解决方法：严格执行电化学抛光前处理的操作，在酸洗过程中避免过腐蚀。不要把清洗水留在零件表面，带进抛光槽。 12.“不锈钢通用电解液”为什么使用一段时间会出现泡沫？ 原因分析：工件表面未除油，一些油污浮在电解液表面，对操作带来了困难。解决方法：已经出现此情况的，建议将表面的油污捞出，未出现的建议在抛光前进行除油。 13.电化学抛光液内硫酸与磷酸之间有什么关系？

电解抛光工艺介绍

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电解抛光工艺 1．定义： 电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。 2．原理： 电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。3．电解抛光优点： ⑴内外色泽一致，光泽持久，无法抛到的凹处也可整平。 ⑵生产效率高，成本低廉。 ⑶增加工件表面抗腐蚀性，可适用于所有不锈钢材质。 4．电化学抛光所需条件及设备 （1）电源： 电源可选用双相220V，三相380V。 （2）整流器 电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器或高频整流器。 整流器空载电压：0—20v 负载电压（工作电压）：8—10v 工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。 整流器电流：根据客户工件大小而定。 （3）电解槽及配套设施（阳极棒） 可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。 （4）加热设施及冷却设备 ①加热可选用石英加热管，钛加热管。 ②冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。 （5）夹具 最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不

电化学发光分析研究进展

电化学发光分析研究进展 电化学发光是在电极上施加一定的电压使电极反应产物之间或电极反应产物与溶液中某组分进行化学反应而产生的一种光辐射。电化学发光与化学发光相同之处是二者的发光均由进行能量电子转移反应的组分所产生;而不同之处是电化学发光由电极上施加的电压所引发和控制,化学发光是由试剂的混合所引发和控制。根据电化学发光的发光强度进行分析的方法称为电化学发光分析法。该法不仅具有化学发光分析的灵敏度高、线性范围宽和仪器简单等优点,而且具有电化学分析控制性强、选择性好等优点。近年来,在新电化学发光试剂的合成和应用研究方面取得了比较大的发展,特别是电化学发光在免疫分析中的应用引起人们极大的研究兴趣。 福州大学,长春应用化学研究所,华东师范大学,陕西师范大学等单位在电化学发光分析新体系和新技术研究方面取得一系列的成果,受到国内外同行的关注。国内外对电化学发光分析法的研究均有评述。 本文拟侧重介绍ECL体系及其在临床分析研究中的应用,同时,对我们近年来在电化学发光分析方面的研究工作也作以简要介绍。 1电化学发光体系及其应用 ECL体系按发光试剂的种类可以分为以下两类:(1)金属配合物电化学发光体系; (2)有机化合物的电化学发光体系。 1.1无机化合物的电化学发光体系 无机化合物电化学发光体系中,最典型的电化学发光试剂是钌联吡啶配合物Ru(bpy)32+,该试剂在水溶液和有机溶剂中发光效率高,溶解度好;可进行可逆单电子转移反应,在电化学发光基础理论和分析应用研究中占有重要地位。已报道ECL金属配合物有Ru, Os, Cr, Cd, Pd, Pt, Re, Ir, Mo,Tb, Eu, Cu, Al等的金属配合物[1],其中Ru, Os,Re的金属配合物具有良好的ECL性质。合成高发光效率可标记的ECL金属配合物是电化学发光免疫分析和核酸分析中一个重要的研究方向。Blackburn[12]等合成了可标记的Ru(bpy)32+类物质,建立了地高辛和促甲状腺激素(TSH)等物质的电化学发光免疫分析方法。研究金属配合物与共反应物的ECL反应,不仅可以提高检测金属配合物的灵敏度,而且可以建立测定共反应物的ECL方法,拓宽电化学发光分析的应用范围。董绍俊等人利用金属EDTA螯合物与Ru(bpy)32+产生ECL,建立了测定金属离子的电化学发光分析法[13]。Richter 利用冠醚对金属离子的识别以及与(2, 2′-bipyridine)2Ru-4-(N-aza-18-crown-6-methyl-2,2′-bipyridine)-TPA的电化学发光反应,建立了测定Pb2+, Hg2+, Cu2+和K+的电化学发光分析法[14]。Bard等人利用Na+冠醚对钌联吡啶电化学发光的增强作用,建立了检测Na+离子的电化学发光分析法[15]。Martin等人利用钌联吡啶与辅酶NADH以及酶反应的产物的电化学发光建立了测定葡萄糖、乙醇、二氧化碳、胆固醇和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的电化学发光分析法[16]。我们基于罗丹明B对亚硫酸根在铂电极上弱电化学发光的增敏作用,建立了测定亚硫酸氢钠的能量转移电化学发光新方法,并用于药物VK3和白糖中亚硫酸氢钠的测定[17]。电化学发光分析法已用于测定罂粟,含氨基的生物碱,海洛因,利格鲁卡因,蔗糖,果糖,甘露糖,甘油,柠檬酸,酒石酸,三甲胺,氨基酸,脯氨酸,4-羟基脯氨酸等物质。

铝材的化学抛光及电化学抛光

铝材的化学抛光及电化学抛光 一般工程应用的变形铝合金材料或建筑铝型材，其加工成型后的半成品，一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧化的。 所获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表现出了良好的防护性能，起表面基本上能够达到均匀一致的外观要求。机械抛光后的铝工件，若直接进行阳极氧化处理，只能获得平滑的阳极氧化膜，还不能得到高反射率的膜层。 化学抛光或电化学抛光作为高级精饰处理方法，能去除铝制品表面较轻微的模具痕和擦划伤条纹，去除机械抛光中可能形成的摩擦条纹、热变形层、氧化膜层等，使粗糙的表面趋于光滑而获得近似镜面光亮的表面，提高了铝制品的装饰效果（如反射性能、光亮度等），并可以赋予更高的商业附加值，极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品要求。 因此，对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外观要求的阳极氧化膜，则需要预先进行化学抛光或者电化学抛光。化学抛光和电化学抛光与机械抛光一样，是制备高精饰光亮铝制品表面处理过程中不可或缺的表面预处理技术，某些情形下可以作为最终的精饰手段。 化学抛光和电化学抛光可以使特殊铝材获得非常光亮的表面，但是从抛光原理上看，化学抛光（及电化学抛光）与机械抛光却有着本质的区别。

机械抛光是利用物理手段通过切削与研磨等作用使铝材表面发生塑性形变，使得表面的凸部向凹部填平，从而使铝材表面粗糙度减小、变得平滑，改善了铝材的表面粗糙度，从而使其表面平滑或光亮。但是机械抛光会引起金属表面结晶的破坏、变质而产生塑性变形层，以及因局部加热而产生组织变化层。 化学抛光是一种在特殊条件的化学腐蚀，它是通过控制铝材表面选择性的溶解，使铝材表面微观凸出部位较其他凹洼部位优先溶解，而达到表面平整和光亮的目的。 电化学抛光又称电解抛光，其原理与化学抛光相似，也是依靠选择性溶解铝材表面表面微小凸出部分而达到平整光滑。 铝材作为阳极浸入到配制好的电解溶液中，以耐腐蚀而且导电性能良好的材料作为阴极，根据电化学尖端放电原理，通电后铝材表面微小凸出部位优先溶解，与此同时溶解产物与表面的电解液形成高电阻的粘稠性液膜层，微小凸出部位膜层浇薄，其电阻较小，从而继续保持优先溶解。 同时表面凹洼部位的液膜层厚，电阻增大，凹洼部位的溶解速度相对缓慢，经过短时间电解处理后，凸出部位先被溶解整平至凹洼部位的位置，铝材表面粗糙度降低而达到平滑光亮。铝的电化学抛光在有的文献上称为电抛光或电解抛光。 在工业生产中，采用化学抛光或电化学抛光的主要目的，一是取代机械抛光而获得平滑的光亮铝材表面；二是在机械抛光后再进行化学抛光或电化学抛光，以获得非常高镜面反射率的铝材

现代仪器分析综述

现代仪器分析综述 （1309011025 韩武） 现代仪器分析为现代分析化学奠定了雄厚的学科理论基础——信息理论, 使现代仪器分析已经成为分析化学极其重要的组成部分，现代仪器分析所采用的分析仪器是化学、光学、电学、磁学、机械及计算机科学等现代科学综合发展的产物，仪器本身就是科学技术水平的标志。若能充分利用现代仪器分析方法和技术, 就能更加全面、准确地认识物质世界, 进一步促进科学技术向纵深发展。 1、现代分析仪器的发展及发展趋向 现代仪器分析是在化学分析的基础上逐步发展起来的一类分析方法，现代分析仪器对科技领域的发展起着关键作用,一方面科技领域对分析仪器不断提出更高的要求,另一方面随着科学技术的飞速发展,新材料、新器件不断涌现又大大推动了分析仪器的快速更新,同时为仪器分析中老方法的不断更新、新方法的不断建立提供了物质和技术基础,大大地促进了现代仪器分析的快速发展。现代分析仪器的发展趋向主要有以下特点:向多功能化、自动化和智能化方向发展，向专用型和微型化方向发展，向多维分析仪器方向发展，向联用分析仪器方向发展。仪器分析的最主要的功能是人类五官感触的延伸，人类智慧利用了光、电和磁的物理特性通过物理和化学手段将微小的物理量放大，而获得感知小型化集成化（芯片）、多功能化（联用技术）和高稳定、高灵敏度检测是仪器分析发展的最高境界。20 世纪 70 年代中期首先出现了二维气相色谱技术,70 年代后期迅速发展了二维质谱技术和二维核磁共振波谱技术。二维气相色谱技术可使 用一种流动相在两根串联的色谱柱上对组成复杂的样品实现完全分离:二维质谱技术可同时提供强的碎片离子峰和强的分子离子峰,从而获得完整的结构信息;二维核磁共振波谱技术可提供固体物质、生物大分子的三维结构,显示原子核在样品中分布的立体图像。由上述分析仪器的发展和发展趋向 ,可知现代分析仪器是一种高科技产品,它综合采用了各种技术的最新成果,在不断创新与自身发展的同时,又为各个科技领域的研究和发展提供有力的手段和重要的信息。 2、现代仪器分析的内容和分类 现代仪器分析方法内容丰富，种类繁多，每种方法都有相对独立的物理及物理化学原理，现已有三四十种，新的方法还在不断地出现。为了便于学习和掌握，根据测量原理和信号特点，大致分为电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法，

电化学抛光的基本原理与特点、抛光方式以及影响因素

电化学抛光 一电化学抛光的基本原理和特点 1、基本原理 如图7-6：零件接直流电源 的阳极，耐腐蚀材料（不锈 钢 或铝材）作为工具接负极， 将 零件、工具放入电解液槽中， 形成电路产生电流，阳极失 去 电子产生溶解现象，表面被不断蚀除，随着溶解的进行，在阳极表面会生成黏度高、电阻大的氧化物薄膜，凸出处较薄，电阻较小，电流密度比凹处大，这样突出处先被溶解，从而降表面低粗糙度，达到抛光的目的。 2、特点 ①电化学抛光量很小，抛光后的尺寸精度和形状精度可控制在0.01mm以内。 ②电化学抛光效率高，抛光速度不受材料的软硬而影响。 ③工艺简单，操作容易，设备简单，投资小。 ④电化学抛光不能消除原表面的“粗波纹”，对工件表面的基体粗糙度有要求，一般应为Ra1.6以下才好。 二影响电化学抛光质量的因素决定（电镀手册）

1、电解液 电解液的配方和比例要根据加工零件和选用的阴极材料来 2、电流密度 电化学抛光都是在较高的电流密度下进行的，过高时，阳极析出的氧气过多，使电解液近似沸腾，又会影响抛光质量。 3、电解液的温度 一般情况下，温度低，溶解速度低，生产效率就低，此外对电解液应进行搅拌，促使流动，及时排除电解产物，减少温度梯度。 4、抛光时间 抛光的时间不能太长，一般都有一个最佳抛光时间。 5、工件的金相组织状态 愈均匀、致密抛光效果就愈好。非金属成分多抛光效果差。象铸铁就不宜进行电化学抛光。 6、抛光表面的原始粗糙度 一般情况下，原始粗糙度要求在2.5-0.8时，采用电化学抛光才能有较好的效果。 三抛光的方式 1、整体电化学抛光法（图7 －7） 直流电源0－50V，电流密度

电化学暂态测试技术综述及案例

电化学暂态测试方法总结及案例 学院：材料科学与工程学院 班级：材硕1309 学号：S20130XXX 姓名：越迷贝贝

电化学暂态测试方法总结及案例分析 姓名：越迷贝贝学号：S20130XXX 学院：路老板梯队 电化学暂态过程是指电极开始极化到电极过程达到稳态这一阶段。电极过程中任一基本过程如双电层充电、电化学反应或扩散传质等未达到稳态都会使整个电极过程处于暂态过程中。电极电位、电极界面的吸附覆盖层状态或者扩散层中浓度的分3布都可能处在变化之中，因此暂态过程比稳态过程复杂得多。 利用各基本过程对时间响应的不同，使所研究的问题得以简化，达到研究各基本过程和控制电极总过程的技术就是电化学暂态测试技术。 电化学暂态测试技术也称电化学微扰测试技术，就是用指定的小幅度电流或电压讯号加到研究电极上，使电极体系发生微弱的扰动，同时测量电极参数的响应来研究电极反应参数。 电化学暂态测试技术的原理即为黑箱原理，也称“黑箱系统辨识法”。通过观测外部输入黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系，来探索黑箱的内部构造和机理的方法。“黑箱”指内部构造和机理不能直接观察的事物或系统。黑箱方法注重整体和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。通过考察系统的输入、输出及其动态过程，而不通过直接考察其内部结构，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。在不打开黑箱的情况下，只是通过外部观测、试验，找出输入和输出的关系，并由此来研究黑箱的功能和特性，探索其构造和机理。 暂态测试方法随极化方式的不同，可分为恒电流暂态、恒电位暂态、动电

位扫描、交流阻抗法。 在扩散控制成混合控制的情况下，达到稳态扩散之前，电极表面附近反应粒子的浓度同时是空间位置和时间的函数，反应物的扩散流量与极化时间有关，或者说决定浓差极化特征的物理量除了浓度C、扩散系数D之外，还有极化时间t。因此在C、D不变的情况下，可以通过改变极化时间t来控制浓差极化。 来衡量。 <0.006cm在这样靠近电极的液层里，对流的影响可忽略 不计，因此暂态法是研究浓差极化的一种好方法。暂态法对于测定快速电化学反应动力学参数非常有利。因为对于浓差极化的影响，很难用稳态法测量快速反应动力学参数。若用旋转电极来缩小扩散层有效厚度，则要制造每分钟几万转的机械装置。若用暂态法，缩短极化时间，使扩散层有效厚度变薄，可大大减小浓差极化的影响。 极化后的暂态过程中输送到电极上的电量一部分用于双电层充电，改变电极电位；一部分消耗于电化学反应。也就是说在暂态过程中通过金属/溶液界面的总电流i 由两部分组成：一部分为双电层充电电流ic,一部分为电极反应电流ir，即:i=ic+ir。电极反应电流ir也叫法拉第电流，这种电流是由电极界面的还原(或氧化)反应电子所产生，遵循法拉第定律。双电层充电电流ic是由双电层电荷的改变引起的，其电量不符合法拉第定律，称为非法拉第电流。 恒电流暂态期间，虽然极化电流i不随时间发生变化，但充电电流和反应电流都随时间发生变化。电极/溶极界面相当于一个漏电的电容器，或者说相当于一个电容和一个电阻并联的电路。