铂网电极在平板腐蚀测试池中的作用

铂网电极

铂网电极在平板腐蚀测试池中作为对电极使用，有时也被称为辅助电极。

它的核心作用是与工作电极（被研究的腐蚀金属样品）构成一个完整的电流回路，而不干扰工作电极表面的电化学反应测量。

具体作用和设计考量如下：

一、主要作用

1.构成电流回路：
（1）在电化学测试（如极化曲线测量、电化学阻抗谱）中，当对工作电极施加或测量电流/电位时，电流需要在一个闭合回路中流动。铂网电极就是这个回路的另一端，负责“接收"或“提供"电子。

①阴极过程：当工作电极发生阳极溶解（腐蚀）时，铂网电极上会发生相应的阴极反应（如析氢反应或氧还原反应）。

②阳极过程：在阴极保护测试中，情况则相反。

2.提供高表面积与低极化性：

（1）高表面积：铂网具有巨大的比表面积，这确保了即使在通过较大电流时，其上的电流密度也很低。这能很大限度地减少对电极本身发生的极化，使其电位变化很小。

（2）惰性与催化性：铂是化学惰性的，在大多数电解液中不会溶解或发生不必要的副反应。同时，它对许多电极反应（特别是氢和氧的反应）具有优良的催化活性，这保证了反应能快速进行，不会成为整个测试的速率控制步骤。

3.保持工作电极附近电场均匀（配合特定池型）：
在经典的平板腐蚀测试池中，工作电极（平板样品）与对电极（铂网）通常平行相对放置。铂网的网状结构有助于电流线在工作电极表面更均匀地分布，从而获得更一致、更可靠的腐蚀数据。

二、设计特点（为什么是“网"而不是“片"或“丝"？）

1.促进溶液对流与物质传输：网状结构允许电解液自由穿过，减少了测试过程中对电极附近可能产生的浓度梯度（如气体析出导致的液相传质问题），也利于整体溶液的均匀性。

2.高表面积/体积比：在有限的测试池空间内，网结构提供了比平板或圆盘大得多的电化学活性面积。

3.良好的机械稳定性：既保持形状，又不易阻挡光路（如果需要进行光学观察联用）。

三、在三电极系统中的位置

在标准的平板腐蚀测试三电极系统中：

1.工作电极：待测金属平板，是研究的核心。

2.参比电极：如氯化银电极，提供稳定的电位基准，用于精确测量工作电极的电位。

3.对电极（铂网电极）：与工作电极构成电流回路，承担“配角"的氧化还原反应，确保电流顺利通过，同时自身特性不影响对工作电极的测量。

四 、重要注意事项

1.惰性但具有可能性：在特定电位和介质中（如含有氯离子的阳极极化条件下），铂也可能发生氧化或溶解，需根据实验条件判断其适用性。

2.清洁要求：使用前需清洁（如王水清洗、火焰退火、电化学清洗），以去除表面污染物，确保其性能。

3.替代材料：对于成本敏感或某些特定介质，石墨、不锈钢或镀铂钛网也可作为对电极，但铂因其综合性能优而被广泛采用。

总结来说，铂网电极在平板腐蚀测试池中是一个至关重要的“支持性"部件。它凭借其高表面积、高惰性和优良的催化性能，确保了电化学测试过程中电流回路畅通无阻且稳定，从而使研究人员能够将全部注意力集中在工作电极（腐蚀样品）的精确测量上。