PDF《连续变化电导池常数法测定电导率的 等效电路分析及应用》

2 所示的 Nyquist 图,可认为实验用电导 池系统的交流阻抗等效电路如图

3 所示. 图3KCl 水溶液电导池系统的交流阻抗等效电路 Fig.3 AC impedance equivalent circuit of KCl solution conductivity cell system 图3中的 Rs,Rp,l 分别为水溶液电阻和电极与导 线电阻;

Rr 为传荷电阻;

Cd 为工作电极双电层电容;

Z1 为Warburg 阻抗,它在数值上等于 σ′[2/(iω)]1/2 ;

σ′ 为浓差极化中与离子浓度和扩散系数相关的参数,称为Warburg 系数;

ω 为电路所施加的角频率的值.经 推导,电路电阻部分可以由式(2)表示[15] : + + = ′ l p, s R R Z

2 2 /

1 r

2 d

2 2

2 /

1 d

2 /

1 r ) ( )

1 ( ? ? ? ′ + + + ′ ′ + v R C v v C v R σ σ σ (2) 由此可见, 电路阻抗中电阻部分并非是溶液电阻, 电极与导线电阻以及极化电阻的简单叠加,而是一个 包含 σ′以及 ω 在内的复杂代数式. 对所得到的 Nyquist 图进行拟合分析后,可以得到对电极在每一个特定位 置的电导池系统的 Rs+Rp,l. 为了进一步考察 CVCC 法用于水溶液电导率测量 的合理性,将不同频率下整个电路的电阻部分以及对 Nyquist 图进行拟合分析后得到的 Rs+Rp,l 对电极移动 距离作图(见图 4). 图4不同频率下

1 mol/L KCl 水溶液电路 Z′及电路 Rs+Rp, l 与对电极移动距离的关系 Fig.4 Relationship between Z′ for different frequencies and Rs+Rp,l and moving distance of counter electrode for

1 mol/L ........