【讨论】电沉积(电解)中关于 阳极析氧 问题

专业所限,对电化学不懂呀。在实验中想到个问题,希望大家能够给予指教和讨论!
通常的电沉积(电解), 硝酸银溶液,硫酸铜溶液等。通常用的电压都为0.6V左右,硫酸铜溶液也为0.8V左右。
阴极反应就不提了,阳极什么离子放电呢?
溶液中只有硝酸根(硫酸根),和氢氧根两种阴离子。 按放电顺序,应该是氢氧根放电析出氧气(1.23V)。但是,大家都知道,氧的过电位是比较高的,在pt电极上有1.36V左右吧。那么,实验时,只有0.6——0.8V的电压,氧气是不可能析出的呀?
如果氧气不析出,那么阳极上是什么发生了氧化反应呢?因为如果在电极上没有发生氧化反应,整个电路都不可能导通的。而且,电子也不守恒(阴极是发生了还原反应的)。所以肯定发生了氧化反应。但如果是氢氧根放电,可电源提供的电位不够高呀?
如果说是硝酸根,感觉就更不可能了吧,不然,生成什么呢?
阳极电极材料应该是会影响析氧过电位,我们多用的是石墨。在网上也没有查到确切的数值,感觉应该不会太低吧。 请给位大侠能够参与讨论,指教!谢谢
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最新回复

  • malong (2016-4-03 09:52:48)

    呵呵,看样子你是费了一番脑筋的。
    对于阳极的反应,如果阳极不是惰性电极,比如Cu阳极,Ni之类的,在电解过程中失去电子进入溶液中的。惰性电极肯定是溶液中的物质有反应,有析氧的。也有其他离子反应的。
    硝酸根是可以反应的,很多实验就是用硝酸铜或者其他的硝酸化合物来反应。具体是什么反应我忘了。好像是可以改变电极附近的pH,使得金属离子与氢氧根反应生成沉淀。
    多看看,有知识的。
    一家之言,仅供参考。
  • xgy412 (2016-4-03 09:53:07)

    嗯,谢谢讨论。 实验中用的是石墨电极。
    你的意思是说,参与阳极反应的是硝酸根,虽然不记得生成什么了。
    这样,下面的思考方向 是不是就可以把氢氧根排除掉了。
  • mimima (2016-4-03 09:53:26)

    非常抱歉,我记错了。
    硝酸根是可以发生反应,但不是在阳极区,是在阴极区。
    如果阳极是惰性电极,溶液中又没有其他的离子,发生反应的就该是氢氧根。
  • daomei (2016-4-03 09:53:47)

    应该就是阴离子的几种反应,记不太清楚氧的析出电位了,好像没有楼主说的那么高,因为水溶液的整个电化学窗口好像才1.23
  • 大花猫bb (2016-4-03 09:54:06)

    硝酸根可以在阴极区放电? “阴离子”也可以在“阴极”还原?!不能吧。如果能,例如硝酸银溶液中,硝酸根还原电位比Ag离子更正,就会比Ag离子先放电还原,这是没有的现象吧。
  • 女儿情 (2016-4-03 09:54:27)

    楼主确定 你的所通过的电位没有错误吗,电极的氧化还原电位还与溶液的PH有关,你有没有看看?至于硝酸根离子在阳极发生反应这不大可能, 毕竟N元素非过渡元素,化合价还是比较稳定的。
  • PP熊 (2016-4-03 09:54:49)

    阴极反应是还原电位越正越容易反应。
    给你两个文献看看。是我理解错了吗?
  • 今生如此 (2016-4-03 09:55:11)

    是的,目前我觉得还是氢氧根放电 靠谱一点。 我查到了,氧气的过电位没有那么大。 谢谢参与讨论
  • 大嘴猴 (2016-4-03 09:55:33)

    谢谢参与! 是的,还原电位越正 越容易在阴极还原。 但是硝酸根是阴离子,带负电荷,只会向阳极迁移,不会达到阴极的。 我开始的时候也没有明确这点。
    我现在查到了,氧气的在石墨电极上的过电位在0.6V 左右(1mA/cm2),氧气的标准电势1.23V(由于浓度低,或许会低一点)。加起来,阳极电势为1.8V, 阴极(Ag的)电势为0.8V。相减有 1V的样子。电解时,所加的反电动势应该大于1V吧。
    所以如果电解硝酸银的话,加0.6V的电压,实在不好理解,阳极上究竟是怎么发生反应的。这么低的电压,按理说氧气不能析出呀?
  • danzi (2016-4-03 09:55:59)

    硝酸根向阳极移动。还要考虑离子扩散的影响呢。不能确定是哪个起的主要作用。当硝酸根与阴极表面碰撞时,N就有可能得到电子,进行反应。这个是可以的。
    你说的是标准电势和过电势。
    而在实际体系中,是不是还要考虑浓度or活度的影响?具体的解释还要看实验现象。
    期待你能合理解释实验现象。:hand:
  • 小熊妮妮 (2016-4-03 09:56:20)

    个人认为是氧气  至于为什么. 我也不知道
    H2O--->1/2 O2+2e-+2H+