電極電位的計(jì)算

我們已經(jīng)知道對(duì)于金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，有以下的表達(dá)式，這也就是前面已經(jīng)介紹過的奈恩斯特方程：

電極電位是電化學(xué)中一個(gè)非常重要的概念，也是電鍍技術(shù)研發(fā)過程中經(jīng)常要用到的一個(gè)概念。這里所說的電極電位方程是用來計(jì)算電極在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)際電極電位。因?yàn)殡姌O在實(shí)際工作中的狀態(tài)很少是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。特別是電鍍過程，電鍍液中除了被鍍金屬的主鹽離子外，還添加了許多輔助劑和添加劑，有時(shí)溫度達(dá)60℃以上，電極的電位值肯定會(huì)偏離原來的標(biāo)準(zhǔn)電位，并且很多時(shí)候我們都是希望被鍍電極的電位向我們需要的方向有一定的偏移，我們稱之為極化。一定的極化對(duì)電鍍是有利的。利用加人絡(luò)合劑或其他添加劑，可以使兩種標(biāo)準(zhǔn)電極電位相差較遠(yuǎn)的金屬在特定鍍液中的電位相接近，從而可以共沉積為合金。這就是合金電鍍的原理。為了方便計(jì)算，電鍍工程技術(shù)人員經(jīng)常使用的電極電位方程是經(jīng)過簡化的，即將幾個(gè)基本固定的常數(shù)項(xiàng)先行計(jì)算合并化簡為一個(gè)常數(shù)，并且將欲鍍金屬離子的濃·度代替活度。這樣，將法拉第常數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)和熱力學(xué)溫度(定在25℃)進(jìn)行合并后得到0．0592這個(gè)常數(shù)，使奈恩斯特方程簡化為

我們以普通鍍鎳為例，可以通過這個(gè)方程式計(jì)算鎳沉積時(shí)的平衡電位。由表查得鎳的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0．250V，普通鍍鎳中鎳離子的濃度約為lmol／L，每個(gè)鎳離子還原為金屬鎳需要2個(gè)電子，代入上述方程：

由此可知，普通鍍鎳的平衡電位近似地等于它的標(biāo)準(zhǔn)電極電位。