电化学测铂表面积的问题，急！

Question

题目：电化学溶解和再沉积可以增加铂线的表面积。被粗糙化以后的表面层叫做铂黑，因为它的颜色是黑色的。现在要测铂黑的表面积。计划在未处理和处理的表面做实验。如果单位面积的电流是恒定的，那么上面两种情况的电流比就是表面积之比。问这样可行不？有可能有什么问题？怎么样改进实验才能达到测表面积的目的？

急，请大家指教！谢谢啦！
感谢楼下高人们的指点，但是还是没有解决问题啊。因为我们不是用吸附法，是要考察提出的这种方法的可行性。另外，假设未处理的铂电极表面积可以直接测量长宽算出。

今天问了老师，给了以下提示：我们怎么做才能使得铂表面单位面积的电流是恒定的？在反应中，电流是否会下降？如何控制这种方法的效果？）

主要是要分析，恳请大家帮忙！详细一些。非常感谢！

Answer 1

用电化学方法测量铂黑的表面积，我感觉可以用恒电势法，在电势相同的前提下测量处理与未处理过的铂线的电流，由电流时间曲线积分可得电量，电量的比应该同活性表面的表面积比相同，由未处理的铂线的表面积就可得到铂黑的表面积了！
注：这个方法可行要建立在处理后的铂黑与未处理的铂线的电化学反应活性是相同的前提下，你可以问问老师，这个我也不太懂！这个前提要不对，我的方法也不对了！
已经收藏此问题，如不对，我们再一起探讨！

今早去图书馆给你看了下，测铂黑的表面积有两种常用方法
1.由氢原子吸附峰的电量求算，在硫酸水溶液中进行循环扫描时，在0.4-0.5V（vsNHE）电位区域内将出现氢原子吸附峰，通过吸附峰的电量可以计算出电极的表面积，但应扣去双电层充电的电量，该电量一般为120uC/cm2。
2.用安培计时法求算，以浓度c、扩散系数D、反应电子数n为已知的电活性物质，在静止状态下的平板电极上进行恒电位阶跃电解，此时Cottrell方程成立：
i=n*F*A*c*（根号下D）*（根号下πt的倒数）
由通过的电流i与时间的-0.5次幂做直线，就可求得面积A，其中F为法拉第常数。一般在电解30秒后，取大约1秒左右的数据进行计算。
还有一种方法在循环伏安中，从电位扫描速度v变化时峰电流值的变化（峰电流-频率的0.5次幂），求算出电极表面积。

个人认为第一种方法不太好，因为铂的不同晶面取向上单位面积原子数，单位面积氢单层吸附电量是相差较大的。第二种安培计时法较好。

参考资料：实验电化学

Answer 2

不行，未处理的铂的表面积也是不可以直接量出来的，不管镀得再怎么亮、打磨的再怎么光，用长乘宽算出的面积跟试验测出的面积差距还是很大。所以这样做即使把其他条件控制完全相同，求出的也只是铂黑的相对面积，不是面积的绝对值。
经典的方法是电导法，测电导—求出电导池常数—计算面积
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恒定电流在一定的时间段内是可以得到的，反应开始一段时间以后电流会出现一段短时间的稳定，随后由于本体浓度的下降电流值改变，好像跟电极没什么关系。控制电流密度相等就不那么容易实现了。在电化学过程中，单位面积的电流强度就是电流密度，他跟电化学反应速率是线性相关的（其实算法上就是用电流密度来表示电化学反应速率），对于电极类型完全不同的铂和铂黑来说，要让电极表面电流密度相等，我没什么头绪。铂黑是典型的极化电极，而铂电极属于极化电极，反应时形成双电层结构，由于铂和铂黑表面形态的差异，他们的双点层结构肯定是不一样的，在这种情况下控制电流密度，很有挑战性。我知道就这么多

Answer 3

有标准的实验方法测定，计算电极的表面积。
给你一个例子：
www.blackwell-synergy.com/doi/abs/10.1111/j.1540-8159.1995.tb02511.x -

Can you find this paper?
Talanta 68 (2006) 1632–1639

Answer 4

额，我是有方法，但是不知道怎么给你讲述。
其实大学化学的实验书上面是有的，题目叫《固体在溶液中的吸附》这个是专门教你怎么算比表面积的。
另外要是你想完全弄清楚原理的，你可以借一本物理化学的书，应该是下册，胶体的那一章，会讲怎么算和一些什么理论的。
额，没帮上忙，你还是靠自己吧~