锌电极在碱性溶液中阳极溶解的中间步骤的研究

用恒电位下电流衰减和动电位扫描方法研究了锌电极在KOH溶液中阳极溶解过程的中间吸附步骤；用旋转圆盘电极动电位扫描法考察了不同扫描速度下传质过程的影响。在接近于锌的阳极活性溶解的电位区，在恒电位下，衰减的电流的对数lgi与时间t呈线性关系，在电流降的最初350ms（毫秒）的时间内，这一直线的斜率(partial deriv)lgi/(partial deriv)t与氢氧根离子浓度[OH~-]成直线关系。在随后的350ms至1000ms的时间内，直线的斜率((partial deriv)lgi/(partial deriv)t)'与[OH~-]~2成直线关系。在用动电位法快速扫描时，在动电位极化曲线上，出现一个尖锐的电流峰ip，扫描速度S越大，ip也越大，相应的峰电位φ_p也越往正方向推移。峰电位φ_p与扫描速度的对数lgS呈线性关系，当S = 1200-9000 mV/sec., 这一直线的斜率(partial deriv)φ_p/(partial deriv)lgS = 120 mV；当扫描速度稍慢，S = 100-1200 mV/sec., 直线的斜率((partial deriv)φ_p/(partial deriv)lgS)' = 60 mV。峰电位φ_p与lg[OH~-]也呈直线关系，在很快扫描速度下(S > 1200 mV/sec.)，斜率(partial deriv)φ_p/(partial deriv)lg[OH~-] = -120 mV；当扫描速度稍慢 (100-1200 mV/sec.)，φ_p与lg a_(OH~-)近似地也呈直线关系，其斜率(partial deriv)φ_p/(partial deriv)lga_(OH~-) = -84 mV。在较快的扫描速度下(例如500 mV/sec.)，峰电流ip与电极转速ω无关，表明在快速扫描时，锌电极表面上进行电化学反应与溶液中的传质过程无关，因而所得结果可反映不受扩散干扰的锌的阳极溶解动力学。设在KOH溶液中，锌的阳极溶解过程前二步的电化学吸附反应如下：Zn + OH~- <-> (ZnOH)_吸 + e~- 1-θ_1-θ_2 θ_1 (ZnOH)_吸 + OH~- <-> [Zn(OH)_2]_吸 + e~- θ_1 θ_2则由理论的动力学方程式与上述实验结果基本上相符。