實(shí)驗(yàn)中,電流測(cè)量數(shù)據(jù)的符號(hào)與電流方向的定義有關(guān)。
1.電流方向定義
電流的方向純屬人為定義。由于歷史原因,已形成了兩種定義,即:陰極電流為正和陽極電流為正,都有充分的理由。
1.1 陰極電流為正:當(dāng)工作電極上發(fā)生陰極極化時(shí),其電流為正。當(dāng)某個(gè)樣點(diǎn)電流數(shù)據(jù)為正值時(shí),表明該樣點(diǎn)處于陰極極化;當(dāng)某個(gè)樣點(diǎn)電流數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí),表明該樣點(diǎn)處于陽極極化。這種定義來源于較早的電化學(xué)分析研究,現(xiàn)仍被廣泛沿用。
1.2 陽極電流為正:當(dāng)工作電極上發(fā)生陽極極化時(shí),其電流為正。當(dāng)某個(gè)樣點(diǎn)電流數(shù)據(jù)為正值時(shí),表明該樣點(diǎn)處于陽極極化;當(dāng)某個(gè)樣點(diǎn)電流數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí),表明該樣點(diǎn)處于陰極極化。腐蝕電化學(xué)、儲(chǔ)能電化學(xué)、電解電鍍研究者喜歡用這種定義。
2. RST系列電化學(xué)工作站中的設(shè)置
在RST系列電化學(xué)工作站的<系統(tǒng)設(shè)置><圖形設(shè)置>界面上,有一個(gè)“電流定義”框,您可根據(jù)需要來設(shè)定,并可將其設(shè)定為開機(jī)默認(rèn)值,這項(xiàng)設(shè)置應(yīng)實(shí)驗(yàn)前確定。
3. 陰極極化與陽極極化
3.1 陰極極化,即陰極還原過程。陰極極化時(shí)的電流方向:溶液 -> 工作電極 -> 外電路。
在此過程中,溶液中的正離子移向工作電極,在工作電極上得到電子后使其化學(xué)價(jià)降低,也可能降到0價(jià)后析出于工作電極上。
3.2 陽極極化,即陽極氧化過程。陽極極化時(shí)的電流方向:外電路 -> 工作電極 -> 溶液。
在此過程中,如果工作電極是活潑金屬,則其原子將失去電子成為正離子進(jìn)入溶液。
4. 采用陽極電流為正定義的好處:
如果我們以開路電位為參考電位,則:
當(dāng)超電勢(shì)為正,極化電流為正值,屬陽極極化;
當(dāng)超電勢(shì)為負(fù),極化電流為負(fù)值,屬陰極極化;
在一個(gè)極小超電勢(shì)范圍內(nèi),極化電阻 = 超電勢(shì) / 極化電流,符合極化電阻是正阻的概念。