白金電極は、ニッケルめっきを評価するために使用される電気化学的3電極システムにおける対極（または補助）電極として機能します。 その主な機能は、ニッケルサンプル（作用電極）との電気回路を完成させ、試験に必要な電流の流れを促進することであり、反応自体には参加しません。
コアの要点 腐食データの信頼性は、測定システムの安定性に依存します。白金が使用されるのは、その電気化学的不活性により電極の溶解を防ぎ、測定される信号がニッケルめっきのみに由来し、対極での不純物や反応によって歪められないことを保証するためです。
対極の役割
電流回路の完成
標準的な3電極セットアップでは、ニッケルめっきが「作用電極」として機能します。白金は「対極」として機能します。
その最も基本的な機能は、電気ループを閉じることです。これにより、電流が電解質とニッケルサンプルを流れることができ、機器が電気化学的応答を測定できるようになります。
効率的な電流の流れの促進
白金は、その優れた導電性により選択されています。これにより、システム内で効率的な電流伝送が保証されます。
対極での抵抗を最小限に抑えることで、システムは安定した電気環境を維持します。これにより、ニッケルめっきに印加される電位または電流を正確に制御できます。
白金がデータ精度を保証する理由
化学的不活性と安定性
白金は化学的に非常に安定しており、電気化学的に不活性です。酸化に強く、過酷な電解質にさらされても溶解しません。
この安定性は、酸（HCl、H2SO4）や塩（NaCl）を含むものなど、過酷な環境をシミュレートする際に重要です。これにより、試験期間中、電極構造がそのまま維持されます。
電解質汚染の防止
白金は腐食しないため、不純物イオンを溶液に放出することはありません。安定性の低い電極は溶解し、電解質の化学組成を変化させます。
電解質の純度を維持することは不可欠です。これにより、ニッケルサンプルの周囲の化学環境が一定で予測可能であることが保証されます。
真の腐食信号の分離
試験の目的は、試験装置ではなくニッケルめっきを評価することです。白金は、電気化学反応が主に作用電極で発生することを保証します。
これにより、電気化学インピーダンス分光法（EIS）および分極曲線からのデータが正確であることが保証されます。記録された信号は、干渉のない、ニッケルの耐食性を真に反映したものです。
電極選択における一般的な落とし穴
反応性電極のリスク
対極が十分に不活性でない場合、それは第二の「作用電極」になる可能性があります。これにより、データが不明瞭になる混合電位が発生します。
このような場合、機器はコーティングの破壊と対極の破壊を区別できません。これは、コーティングの耐久性に関する誤った読み取りにつながります。
過酷な環境での不安定性
非貴金属は、腐食性媒体で安定した電流伝送を維持できないことがよくあります。これにより、データが変動し、再現性が低下します。
白金はこの変数を排除します。これにより、電流密度または電位の変化が、ニッケルめっきの表面特性の変化のみによって引き起こされることが保証されます。
目標に合わせた適切な選択
腐食評価が有効であることを確認するために、これらの原則を試験セットアップに適用してください。
- データ整合性が最優先事項の場合： 白金を使用して、電解質組成を変化させる不純物イオンを防ぎます。これは、高感度なEIS測定に不可欠です。
- 過酷な環境シミュレーションが最優先事項の場合： 白金の不活性に頼り、攻撃的な酸性または塩溶液で電極を劣化させることなく、安定した回路を維持します。
白金補助電極を使用することで、試験システムを変数として排除し、ニッケルめっきの性能を分離して、決定的な評価を行います。
概要表：
| 特徴 | 電気化学試験における機能 | ニッケルめっき評価の利点 |
|---|---|---|
| 電気回路 | 作用電極との電流ループを完成させる | 電気化学的応答の正確な測定を可能にする |
| 化学的不活性 | 過酷な電解質での酸化および溶解に耐える | 電解質汚染および電極劣化を防ぐ |
| 信号分離 | ニッケルサンプルで反応が発生することを保証する | データがコーティングの性能のみを反映することを保証する |
| 導電性 | 電気抵抗を最小限に抑える | 分極およびEIS試験の安定した環境を維持する |
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参考文献
- Huawei Li, Fuhui Wang. Study of Microstructure and Corrosion Behavior of Multilayered Ni Coatings by Ultrasound-assisted Electrodeposition. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2020-0291
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .
