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对传统固体电极如何进行打磨抛光呢?

雷迪美特中国

2021/01/13 10:38

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电极只有经过正确的清洁和抛光才能产生精确的、可重复的循环伏安图谱。下面以圆盘电极为例说明电极的打磨和抛光过程:  电极在使用前,用清水和95%乙醇清洗,然后在放大镜下仔细观察。首先检查封装材料(此处以玻璃为例)到金属的密封完整性,确保在金属电极周边的玻璃上没有裂缝或缺口。如果密封不严密,电极就不能使用了。下图表示一个完整无缺的电极密封()和一个有缺陷的电极密封 ()。接着检查有没有擦痕和刮痕。如果存在擦痕或刮痕,就应该用粗砂纸打磨电极以去除这些痕迹,然后再用更细的砂纸打磨电极表面。

电极打磨.jpg

固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度,特别当电极表面上存在惰化层或很强的吸附层时,必须用机械或加热的方法处理。

 

粗砂纸打磨

最少2000目的粗砂纸粘贴固定在厚玻璃板上,把圆盘电极表面平按在粗砂纸上,电极与砂纸成垂直,画圈打磨电极表面。应该注意按压电极的力量适当即可,不要太大。定期用放大镜观察电极表面,直到观察不到缺陷。过度用粗砂纸打磨会减少电极的使用寿命。  

 

细砂纸打磨

和粗砂纸打磨的方法一样,只不过换作3000目以上的金相细砂纸。 

 

抛光

接下来的步骤就是抛光了,通常用于抛光电极的材料有金刚砂、CeO2 ZrO2 MgOα-Al2O3 粉,抛光时总是按抛光剂粒度由高到低的顺序依次进行研磨。电极表面的超细抛光是用圆盘电极的表面依次在铺有一层1.5微米、0.5微米(或者更微细:0.30.05微米)的氧化铝抛光粉的麂皮上画圈(8字型)打磨。麂皮平铺在一块厚玻璃上,氧化铝抛光粉在打磨前用蒸馏水略微润湿形成浆状。经过如此打磨,电极表面会平滑如镜。 

 

打磨后,先用蒸馏水,然后用丙酮,接着用95%乙醇冲洗电极。有条件的实验室还可以用超声波清洗器清洗电极:先用蒸馏水冲洗去表面污物,再移入超声水浴中手持清洗,每次约20重复三次,最后依次用1:1乙醇、1:1HNO 和蒸馏水超声清洗。最后用抛光布轻轻吸干或者用吹风机冷风吹干。 

 

片状和其它形状的电极与以上圆盘电极的打磨抛光过程基本一致,只不过片状电极在打磨时不方便手握,因此更需要耐心。 

 

铁氰化钾体系K3 Fe(CN)6在中性水溶液中的电化学行为是一个可逆过程,其氧化峰和还原峰对称,两峰的电流值相等,两峰电位差理论值为59mV。体系本身很稳定,通常用于检测电极体系和仪器系统。

电极彻底洗涤后,首先在0.5~1mol/L H2SO4溶液中用循环伏安法活化,扫描范围-1.0 ~+1.0 V,反复扫描直至达到稳定的循环伏安图为止。最后记录在0.20mol/LKNO3 溶液中1×10-3 mol/L K3Fe(CN)6的循环伏安曲线,以测试电极性能,扫描速度50 mV/s,扫描范围-0.2 ~ +0.6 V。实验室条件下所得循环伏安图中的峰电位差在80mV以下,并尽可能接近64mV,电极方可使用,否则要重新处理电极,直到符合要求。 

CV_铁氰化钾.png

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