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磁场对镍在含氯离子硝酸溶液中阳极溶解过程的影响摘要 本文研究了磁场对镍在含氯离子硝酸溶液中阳极溶解过程的影响。研究表明：随着氯离子浓度的增加，镍的阳极溶解速率增加，且当氯离子浓度增加到10 mM时，出现了电流振荡，振荡区间随着氯离子浓度的增加而增加。在Ni/ 0.5M HNO3+10 mM NaCl体系中，在不同的电位区间，磁场的作用不同，这是由于在不同的电位决速步骤不同。在活化区为电子转移步骤控制，磁场的作用比较复杂；而在预钝化区，磁场促进镍的阳极溶解速率；在钝化区，由于氧化膜的阻挡作用，磁场的作用不明显。32508
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毕业论文关键词 镍；硝酸；开路电位；磁场
Effects of magnetic field on the anodic dissolution processes of Ni in HNO3 + Cl- solutions
Lv Yang
Supervisor：Li Liang
Abstract In this paper, effects of the magnetic field on the anodic dissolution of the in Ni in HNO3 + Cl- solutions were studied. The anodic dissolution rate of Ni increased with the increase of the concentration of the chloride ions (cCl-). The current oscillations appeared when cCl- was higher than 10 mM, and the oscillatory region increased with the increase of cCl-. In the Ni/ 0.5M HNO3+10 mM NaCl system, the effects of the magnetic field were different in different potential region. In active region, the magnetic field effects were complicated because the rate-determining step was the electron-transfer step; however, the magnetic field enhanced the anodic dissolution rate because the rate-determining step was the mass-transfer step in the prepassive region. The magnetic field affected the anodic dissolution little in passive region for the oxide film inhibited the magnetic field effects.
Keywords nickel, nitric acid, open circuit potential, magnetic field
1 前言
镍及其合金不仅广泛应用于高温材料、仪器制造、炼钢、机械、石油、电镀、电池、化工等领域，还涉及到催化剂、电池及防腐蚀电镀层等领域。正因为镍的众多优异的性能，使得其在国防、经济建设领域中占有重要的地位。
金属的阳极溶解常常出现电化学振荡，振荡对系统的电化学行为有着重要的影响，尽管人们早在170多年前就发现了与电化学过程有关的这种电流、电位的振荡现象，但是对于电化学振荡的理论研究工作及比较完备的实验只是近半个世纪才开始的。对于电化学振荡的机理一直存在争议，例如最为经典的Fe/H2SO4振荡体系 [1,2]，振荡是由于盐膜还是氧化膜引起的一直存在争议。
磁场对电化学反应的影响存在潜在的应用价值，与铁和铜相比，磁场对镍阳极溶解过程的研究较少，需要进一步研究。本文采用循环伏安、恒电位法研究磁场对镍在含氯离子的硝酸溶液中的阳极溶解过程的影响；通过分析磁场扰动前后的电流变化，从而进一步研究磁场对镍的阳极溶解过程的作用机理。
2 实验部分
实验采用三电极系统。工作电极由直径为2 mm的镍丝制成，以环氧树脂密封电极周围，仅露出端面，每次实验前，用1500目细砂纸打磨，然后用二次蒸馏水清洗后备用。实验时工作电极工作面侧向放置。辅助电极为镍片，参比电极为饱和甘汞电极，本文所提到的所有电位都是相对于SCE饱和甘汞电极。
本文所用溶液均由分析纯试剂及二次蒸馏水配制而成，在本文中M表示mol L-1； mM表示mmol L-1。实验在室温下进行。本实验采用上海辰华仪器公司的CHI604B电化学仪，由计算机采集实验数据，以电磁铁外加平行于电极表面的磁场。
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