更新时间:2025-11-04
点击次数:114
清洁与干燥:
测试池本体: 使用前必须清洗干净。根据测试溶液性质,用合适的溶剂(如去离子水、丙酮、酒精)冲洗,并在干燥后使用,防止交叉污染。
参比电极套管/盐桥: 确保其清洁通畅,无气泡或晶体堵塞。使用后应立即冲洗,防止盐桥溶液(如KCl)结晶。
电极的安装与检查:
校准: 定期对参比电极进行校准,确认其电位准确。可用另一支已知准确的参比电极在标准溶液(如KCl溶液)中进行比对。
液接界: 检查参比电极的液接界(多孔陶瓷芯等),确保电解液能缓慢渗出。堵塞的液接界会导致电位不稳定和测量误差。
内充液: 确保内充液充足,无气泡。
材料选择: 通常使用惰性电极,如铂片/铂网或石墨棒。确保其对测试溶液稳定,不会溶解或参与反应。
面积: 对电极的面积应远大于工作电极,以确保电流分布均匀,不会成为限制因素。
清洁: 使用前进行清洁(如铂电极可在酸中浸泡、火焰灼烧)。
封装: 确保样品被牢固地封装在电极座上,只有测试表面暴露于溶液。背面和侧面必须被绝缘材料(如环氧树脂、热缩管)密封,任何泄漏都会导致测试面积不准和严重的局部腐蚀。
表面积: 精确测量并记录暴露的表面积,这是后续计算电流密度的关键。
表面处理: 测试前需对工作电极表面进行一致的预处理(如打磨、抛光、清洗、脱水),确保表面状态可重复。
工作电极(样品):
对电极:
参比电极:
溶液的准备与除氧:
成分: 精确称量试剂,使用高纯度水(如去离子水、超纯水)配制溶液。
除氧: 对于许多腐蚀测试(尤其是研究金属的阳极行为),需要去除溶液中的溶解氧,因为氧气是常见的去极化剂。通常通过向溶液中持续通入高纯惰性气体(如氮气、氩气)30分钟以上来实现。测试过程中应保持液面上方有惰性气体保护。
温度控制: 使用恒温水浴槽将测试池置于其中,以维持溶液温度恒定。温度对腐蚀速率有显著影响。
正确连接与放置:
参比电极的鲁金毛细管应非常靠近工作电极的测试表面(通常1-2倍毛细管直径的距离),以减小溶液电阻(IR降)对电位测量的影响。
对电极应与工作电极平行、对称放置,以确保电流线分布均匀。
电化学工作站连接: 将工作电极(WE)、对电极(CE)、参比电极(RE)的引线正确连接到电化学工作站的对应端口。接错线是常见错误!
相对位置:
稳定性判断:
连接好系统后,不要立即开始测试。先监测开路电位(OCP)随时间的变化。当OCP在一段时间内(例如10-15分钟)变化很小时(如< 1 mV/min),认为体系已达到稳定状态,此时方可开始施加扰动进行测试。
参数设置:
根据实验目的和体系特性,合理设置扫描速率、电位范围、频率范围等参数。例如,过快的扫描速率可能会得到失真的极化曲线。
环境与安全:
通风: 如果测试溶液或反应产物有毒性或腐蚀性,务必在通风橱内进行操作。
防短路: 确保所有电极之间没有直接接触。
及时清洗:
测试结束后,立即拆卸装置,并用合适的溶剂(通常是去离子水)冲洗测试池和所有电极部件,特别是参比电极的盐桥部分。
如果溶液有腐蚀性或易结晶,更需立即处理,防止损坏设备。
电极保养:
工作电极: 根据材料性质进行清洗和干燥,妥善保存以备下次使用或分析。
对电极: 铂电极等应清洗干净后干燥保存。
参比电极: 这是保养的重中之重! 按要求竖直存放在专用的内充液或保护液中,绝对不能让液接界部位干涸。长期不用时应盖上保护帽。
数据记录:
详细记录测试条件,包括:溶液成分、pH值、温度、通气情况、电极面积、参比电极类型、OCP稳定值等。这些信息对于数据的分析和重现至关重要。
密封性: 工作电极封装必须严密,无泄漏。
清洁度: 测试池、电极、溶液都必须保持高度清洁。
稳定性: 必须等待开路电位稳定后再开始测试。
位置: 参比毛细管要紧靠工作电极表面。
除氧: 根据测试需求,严格进行溶液除氧。
校准与保养: 定期校准和妥善保养参比电极。
记录: 详尽记录所有实验参数和环境条件。
遵循这些注意事项,可以最大限度地减少实验误差,获得准确、可重复的腐蚀电化学数据,为材料评价和机理研究提供可靠依据。