铂、金、银、铅和导电玻璃等。采用固体电极时,为了保证实验的重现性,必须注意建立合适的电极预
处理步骤,以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。 在液体电极中,汞和汞齐是
最常用的工作电极,它们都是液体,都有可重现的均相表面,制备和保持清洁都较容易,同时电极上高
的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。
1.4 辅助电极(counter electrode,简称 CE):又称对电极。辅助电极和工作电极组成回路,使工作电极上电流畅
通,以保证所研究的反应在工作电极上发生,但必须无任何方式限制电池观测的响应。 ?由于工作电极
发生氧化或还原反应时,辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应,以使电解液
组分不变,即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极
干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。
1.5 ?为了杜绝辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响,对辅助电极的结构还是有一定的要求。如与
工作电极相比,辅助电极应具备大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上。辅助电极本身
电阻要小,并且不容易极化,同时对其形状和位置也有要求。
1.6 参比电极(reference electrode,简称 RE): 是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极。?参比电极上基
本没有电流通过,用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 ?在控制电位实验中,因为参比半
电池保持固定的电势,因而加到电化学池上的电势的任何变化值直接表现在工作电极/电解质溶液的界面
上。实际上,参比电极起着既提供热力学参比,又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。
1.7 参比电极的性能:?(1)具备较大的交换电流密度,是良好的可逆电极,其电极电势符合 Nernst 方程; ? ?(2)
流过微小的电流时电极电势能快速恢复原状; ? ?(3) 应具备良好的电势稳定性和重现性等。
1.8 参比电极的种类:? 不同研究体系可选择不同的参比电极。 ?水溶液体系中常见的参比电极有: ? 饱和甘
汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标准氢电极(SHE 或 NHE)等。 ?许多有机电化学测量是在非水溶剂中进
行的,尽管水溶液参比电极也可以使用,但不可杜绝地会给体系带入水分,影响研究效果,因此,建议
最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为 Ag/Ag+(乙腈)。 ? 工业上常应用简易参比电极,或用辅
助电极兼做参比电极 。
1.9 盐桥与鲁金毛细管:?在测量工作电极的电势时,参比电极内的溶液和被研究体系的溶液组成往往不一
样,为降低或消除液接电势,常选用盐桥;为减小未补偿的溶液电阻,常使用鲁金毛细管。
1.10化学电源和电解装置:对于化学电源和电解装置,辅助电极和参比电极通常合二为一。化学电源中电极
材料可以参加成流反应,本身可溶解或化学组成发生改变。 对于电解过程,电极一般不参加化学的或
电化学的反应,仅是将电能传递至发生电化学反应的电极/溶液界面。制备在电解过程当中能长时间保持
本身性能的不溶性电极一直是电化学工业中最复杂也是最困难的问题之一。不溶性电极除应具备高的化
学稳定性外,对催化性能、机械强度等亦有要求。有关不溶性电极将在电化学应用部分加以介绍
1.111.2 隔膜(diaphragm):? 隔膜(diaphragm)在电化学研究的大部分场合是电解槽必要的结构单元,隔膜将电
解槽分隔为阳极区和阴极区,以保证阴极、阳极上发生氧化-还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
特别是在化学电源的研究中,隔膜常常是影响电池性能的重要因素。隔膜可以采用玻璃滤板隔膜、盐桥
和离子交换膜等,起传导电流作用的离子可以透过隔膜。电化学工业上使用的隔膜一般可分为多孔膜和
离子交换膜两种。而离子交换膜又分为阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,有的有市售。
1.121.3 电解质溶液? 电化学池中电解质溶液是电极间电子传递的媒介,它是由溶剂和高浓度的电解质盐(作
为支持电解质)以及电活性物种等组成,也可能含有其他物质(如络合剂、缓冲剂)。 ? ?电解质溶液大致
可以分成三类,即水溶液体系、有机溶剂体系和熔融盐体系。 ?
1.13电解质(electrolyte):?电解质是使溶液具备导电能力的物质,它可以是固体、液体,偶尔也用气体,一般
分为四种: (1) 电解质作为电极反应的起始物质,与溶剂相比,其离子能优先参加电化学氧化-还原反应,
在电化学体系中起导电和反应物双重作用。 (2) 电解质只起导电作用,在所研究的电位范围内不参与电
化学氧化-还原反应,这类电解质称为支持电解质。 (3) 固体电解质为具备离子导电性的晶态或非晶态
物质,如聚环氧乙烷和全氟磺酸膜 Nafion 膜及 b-铝氧土(Na2O·b-Al2O3)等。 (4) 熔盐电解质: 兼顾(1)、
(2)的性质,多用于电化学方法制备碱金属和碱土金属及其合金体系中。