超电势的测量方法

1. 什么是超电势

超电势指的是一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值，无电流通过（平衡状态下）和有电流通过之电位差值。

在电化学中，超电势是半反应的热力学确定的还原电位与实验观察到的氧化还原反应的电位之间的电位差（电压）。该术语与电池的电压效率直接相关。

每种情况下，多余的能量都会作为热量流失。过电位的数量是特定于每个单元设计的，并且在单元和操作条件之间变化，即使对于相同的反应。过电位通过测量实现给定电流密度（通常小）的电位来实验确定。

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超电势的种类

1、迁越超电势

电荷迁越电极金属-溶液相界面所需的超电势；

2、扩散超电势

由于电活性物种扩散速率较慢,使电极界面的浓度与溶液本体的浓度有差别而引起的超电势；

3、反应超电势

由于电极界面伴随的化学反应速率缓慢，使活性物种在电极界面的浓度与溶液本体浓度有差别而产生的超电势。

2. 怎样测量电位的析氢过电位是调整电压看电极上有没有气泡还有金属理论的析氢最小电压是多少然后

就是说，实际的电极反应在进行的时候，会发生阴极电位比理论值低，阳极电位比理论值高的情况，这就叫做过电位．如果阴极析出的是氢气，就叫析氢过电位，析氧过电位也一样．过电位是由于电极的极化而产生的，就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应．
析氢过电位（一定程度上）可以用塔菲尔常数衡量，塔菲尔常数越大，过电位越大．常见金属塔菲尔常数较大的有Pb1.56,Hg1.41,Zn1.24,Sn1.20等．
详细的东西我分两部分讲。
A.电化学有一个很有名的方程叫Nernst（能斯特）方程，大意是电极的电位与电极周围的离子浓度有关，氧化形式的离子浓度越高，或还原形式的离子浓度越低，则电极的电位就越高，反之亦然。
B.实际的电极在工作过程中，会发生偏离理想电极模型的情况，这就叫极化。电极的极化有两种：
1.浓差极化。由于实际电极反应要消耗附近的溶液的溶质（这是理想电极不考虑的），造成浓度下降，而溶液的浓度扩散不及时，导致电极周围溶液浓度下降。对析氢电极（阴极），是氧化态浓度下降；对析氧电极（阳极），是还原态浓度下降。于是由Nernst方程，析氢电位会下降，而析氧电位会上升。
2.活化极化。由于电极反应并不是如理想中的那样迅速，所以当电位达到理论电位，电极反应的速率却仍然很慢。要使速率达到可观的水平，必须升高电位，这就叫活化过电位，而这种效果在气体的析出上非常明显。塔菲尔（Tafel）认为活化过电位η与电流密度i有η=a+blgi的关系，其中a,b叫塔菲尔系数。不同金属的b值相差不大而a相差明显，因此常以a作为活化过电位大小的判据。
由于过电位的存在，因此在实际的电解操作中，要把这些问题也考虑进去。比如电解水，理论上O2/H2O的电位是1.23V,但实际上一般需要达到1.36V左右，这就是O2的析出存在活化过电位的结果。

3. 什么是超电势

在许多电化学反应中，电极上有电流通过时所表现的电极电势（I）跟可逆电极电势（r）之间偏差的大小（绝对值），叫做超电势（曾用名过电势），记作η，即η=|r-I|

可逆电极电势（r）指在可逆地发生电极反应（如在充电和放电时）时电极具有的电势。但是电化学反应中（如电解操作），当电流通过电极时，发生的必然是不可逆电极反应。产生偏差的原因主要是由于电池内阻R引起的电势降（IR）和不可逆条件下两个电极的极化。发生电极极化的主要原因有两种：（1）浓差极化 当有电流通过电极时，因离子扩散迟缓而导致电极表面附近的离子浓度跟本体溶液中的不同，使I和r发生偏差。这部分偏差叫浓差超电势。将溶液强烈搅拌或升高温度，加快离子扩散，可以减小浓差超电势。（2）活化极化 当有电流通过时，由于电化学反应进行的迟缓性造成电极带电程度跟可逆情况时不同，导致I偏离r的现象。这部分偏差叫活化超电势。一般金属离子在阴极上被还原时，活化超电势数值都比较小。但有气体析出时，例如阴极析出H2，阳极析出O2和Cl2时，数值就较大。

超电势跟通过电极的电流密度（i）有关。对电池来说，i越大，电池放电的不可逆程度越高，电池的端电压越小，所能获得电功也越少。对电解池来说，i越大，电解池放电的不可逆程度越高，两极上所需外加电压越大，所消耗掉的电功也越大。

4. 怎样测过电位

过电位不是测导体的，，是电极反应上的一个参数．即电极反应的电位超出标准电位的差值．属于电化学这一块，你可以问下电化学的同行

5. Tafel曲线如何测得，过电位是怎么设置的

相对于开路电位，然后扫描大于120毫伏范围即可。
塔菲尔极化个公式，他的应用测试范围是要电极处于强极化区域，经过理论计算在25度时极化电位大概是125mv。只有大于这个范围才会处于线性极化区域。

6. 超电势的介绍

在许多电化学反应中，电极上有电流通过时所表现的电极电势（I）跟可逆电极电势（r）之间偏差的大小（绝对值），叫做超电势（曾用名过电势），记作η，即η=|r-I|

7. 过电位的解释

测量的过电位代表为了维持电极反应速率（电流密度）所需要的额外能量，此能量会转成热能。
结果，阳极运作电位永远高于平衡状态下的电位；阴极运作电位永远低于平衡状态下的电位。
过电位随着电流密度升高而提高。

8. 用三电极法测超电势时,参比电极C和电位计的连接法是

3，电极测法超电时参加比电极的C和电位计的这个连接法，好像来说有相关的一个说明，通过学习就能够知道了。