摘要：本文研究了pH对Fe/H2SO4体系阳极溶解过程的影响。并采用数字全息技术，在相同的电位下，通过改变H2SO4和Na2SO4的浓度，研究了不同pH对Fe的阳极溶解过程的影响。实验结果表明铁的电化学振荡主要是受到pH变化的影响，说明电极表面膜的主要成分为氧化物。69624

毕业论文关键词：pH、铁、硫酸、阳极溶解、数字全息

Investigation into the anodic dissolution process of iron in neutral and acidic sulfate solutions with the digital holography

Abstract: In this paper, effects of pH on the anodic dissolution process of iron electrode in H2SO4 solutions were studied. Under the same potential,by changing the concentration of H2SO4 and Na2SO4, how pH affected anodic dissolution with the digital holography was studied. The main factor to determine the current oscillations is pH, thus the oxide film was formed during the current oscillations.

Key words:   pH ； iron ； sulfuric acid ； anodic dissolution；digital holography

1引言  在工业应用中，铁是最重要的工业材料之一，是机械制造业中使用最广泛的材料。金属制品常常会同酸性溶液接触，引起金属的腐蚀，造成严重的经济损失，也为工业生产带来巨大的隐患。铁的腐蚀所造成的损失一般来自于铁的电化学腐蚀，特别是铁在酸性环境中的溶解机理是典型的电化学腐蚀过程。

 电化学的发展过程也同样代表着是电化学测试技术与方法的发展过程。比较常规的测试技术有伏安法、电化学阻抗等电化学方法，而常被用作辅助的表征手段电化学方法有XPS和SEM等表面物理分析方法。它们的大范围应用对进一步了解金属的腐蚀机理起到了一定地作用。因为金属很多发生过的电化学的腐蚀过程在电极/溶液之间会存在一定地不均一现象，一般的测量方式可能无法准确的的反映其发生过程中比较细节的问题，而XPS和SEM等表面物理的分析方法全都不是现场测试的方法，因此采用这些普通的观测方法通常只能观测到金属电极在溶液中反应后金属表面留下的一些产物，不能反映中间过程的很多存在的问题[1]。因此，现场的实时的观测技术的使用对于研究金属电极/溶液界面之间反应的细节信息成为金属电化学腐蚀的重要研究方向。论文网

    电化学振荡是化学振荡的一个很重要地分支，其中远离平衡的时空有序现象叫做电化学振荡。这一工作研究进程比较缓慢,原因是如果遵照最经典地化学热力学的经典的观点,普通化学反应的体系理论上应该不可逆地、单向地向平衡状态变化而不应该会出现一般的自发反应[2-4]。在一些非生命的电化学体系中可以观察到一些化学振荡现象，但这些振荡的周期性很大程度上和理论不同,研究人员并没有人认真地、系统地探讨这一现象产生的根本原因。电化学振荡不管从理论上研究还是对实际的应用都有一定的意义。在理论方面,从电化学振荡的周期性现象中可以得到很多金属电极表面反应的情况,了解反应机理[5]。除了理论方面，在实际应用中电化学振荡也有较为乐观的前景:如将电化学振荡应用于制备纳米晶体微观有序的多晶硅的实验已见诸报道[6];可以将能表现出某些特征的电化学振荡体系模拟制得生物传感器[7],正是这么多可以应用到的地方更深的引起了很多研究人员对电化学振荡的兴趣。

影响Fe在酸性溶液中阳极溶解过程的因素有很多，研究表明，金属本身特性、溶液组成和浓度、外加电流、表面光洁度等都影响铁在酸性体系中的阳极溶解过程，因此，研究pH对Fe在H2SO4溶液中阳极溶解过程的影响具有十分重要的意义，而且具有实际的应用价值。