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暫態(tài)技術(shù)
研究暫態(tài)電極系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的技術(shù)。擾動處于平衡態(tài)的電極系統(tǒng)的暫態(tài)技術(shù)稱為松弛方法。表征電極系統(tǒng)的參量（電極電勢、電流、濃度分布、電極表面狀態(tài)等）明顯變化的階段所處的狀態(tài)稱為暫態(tài)。
基本信息
| 分類 | |
| 應(yīng)用 | 電源，電鍍，腐蝕 |
正文
常用的暫態(tài)技術(shù)是控制電極電勢E或電極電流I按一定規(guī)律變化，同時(shí)直接測量I或E對時(shí)間t的變化，或間接測量它們對與t有關(guān)的物理量（如正弦波角頻率）的變化，它們分別稱為控制電勢法和控制電流法。
控制電勢法 電勢階躍法 暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開始前，電極電勢處于開路電勢；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)(t＝0),電極電勢突躍至某指定恒定值E1，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束（圖1a）。實(shí)驗(yàn)上也可將電勢階躍法中的電流 I經(jīng)積分器得到流經(jīng)電極的電量Q。習(xí)慣上將測Q-t關(guān)系稱為計(jì)時(shí)電量法，而將測I-t關(guān)系稱為計(jì)時(shí)電流法。
方波電勢法 電極電勢 E在某一指定恒值E1持續(xù)時(shí)間t1后，突變?yōu)榱硪恢付ê阒?/span>E2,持續(xù)時(shí)間t2后又突變回E1值，如此反復(fù)多次（圖1b）即為方波電勢法。
線性掃描電勢法 電極電勢 E按恒定速率變化，即dE/dt為常數(shù)，也稱動電勢伏安法，它可以是單程的，稱線性掃描電勢法（圖1c），也可以是來復(fù)的，稱為循環(huán)伏安法或三角波電勢法（圖1d）。本法常測量I-E的相對變化關(guān)系，稱循環(huán)伏安圖。伏安圖的定量解析比較復(fù)雜，往往需采用數(shù)值解法。但伏安圖上的峰可以用來鑒別參與電極反應(yīng)的物質(zhì)，包括反應(yīng)中間物，因此動電勢伏安圖有電化學(xué)譜圖之稱。它已成為研究電極反應(yīng)機(jī)理（尤其是復(fù)雜電極反應(yīng)機(jī)理）和電極表面覆蓋層的重要工具。
控制電流法 電流階躍法 在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開始以前，電極電流為零；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，電極電流i由零突躍至某一指定恒值i1，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止（圖2a），
然后記錄E-t關(guān)系，習(xí)慣也稱計(jì)時(shí)電勢法。
暫態(tài)技術(shù)
斷電流法 在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開始以前，電極電流為某一指定恒值i1，讓電極電勢基本上達(dá)到穩(wěn)態(tài)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，電極電流i突然切斷為零。在電流切斷的瞬間，電極的電阻極化（即歐姆電位降）消失，可使問題簡化（圖2b）。
方波電流法 電極電流在某一指定恒值i1持續(xù)時(shí)間t1后，突變?yōu)榱硪恢付ê阒?/span>i2，持續(xù)時(shí)間t2后又突變回i1值，如此反復(fù)多次。一般i1和i2的數(shù)值不相等,t1≠t2；在特殊情況下，控制i1和i2的數(shù)值相等, t1＝t2,則稱為對稱方波電流法（圖2c）。
電流換向階躍法在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開始以前，電極電流i為零。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)電極電流突變至某一指定恒值i1,持續(xù)時(shí)間t1后，突變?yōu)榱硪恢付ê阒?/span>i2(改變電流方向),此后持續(xù)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束（圖2d）。
雙脈沖電流法 在暫態(tài)實(shí)驗(yàn)開始以前，電極電流為零。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，電極電流i突躍至某一指定恒值i1,持續(xù)時(shí)間t1后，電極電流突降至另一指定恒值i2（電流方向保持不變），直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。一般t1的時(shí)間很短（微秒級），i1＞i2（圖2e）。
應(yīng)用 暫態(tài)技術(shù)提供了比穩(wěn)態(tài)技術(shù)更多的信息，用來研究電極過程動力學(xué)，測定電極反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)和確定電極反應(yīng)機(jī)理，而且還可將測量遷越反應(yīng)速率常數(shù)的上限提高2～3個數(shù)量級，有可能研究大量快速的電化學(xué)反應(yīng)。暫態(tài)技術(shù)對于研究中間態(tài)和吸附態(tài)存在的電極反應(yīng)也特別有利。暫態(tài)技術(shù)中測得的一些參量，例如雙電層電容、歐姆電阻、由遷越反應(yīng)速率常數(shù)決定的遷越電阻等，在化學(xué)電源、電鍍、腐蝕等領(lǐng)域也有指導(dǎo)意義。
參考書目
田昭武著：《電化學(xué)研究方法》，科學(xué)出版社，北京，1984。
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