Elektrokemijske metode i njihova primjena

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Student će ovladat znanjem koje mu omogućava samostalno izvođenje elektrokemijskog eksperimenta i proučavanje mehanizma i kinetike elektrodnih procesa.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da zna:
- objasniti mehanizam i kinetiku elektrodnih procesa
- odabrati eksperimentalnu metodu mjerenja ovisno o materijalu i uvjetima primjene
- samostalno provesti elektrokemijski eksperiment
- samostalno provesti analizu eksperimentalnih rezultata
- predvidjeti ponašanje metalnih materijala u različitim uvjetima primjene.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

1. tjedan: Uvod. Granica faza metal/elektrolit.
2. tjedan: Elektrokemijski eksperiment. Elektrokemijska ćelija i elektrode. Elektrodni materijali. Kalibracija elektroda i ćelije.
3. tjedan: Prolaz struje kroz elektrokemijsku ćeliju. Instrumentacija (potencistat – galvanostat).
4. tjedan: Hidrodinamičke elektrode. Granična struja na hidrodinamičkim elektrodama. Rotirajuća disk elektroda i rotirajuća disk elektroda s prstenom.
5. tjedan: Metode linearne promjene potencijala. Metoda mjerenja polarizacijskog otpora. Tafelova metoda.
6. tjedan: Potenciodinamička polarizacijska mjerenja u širokom području potencijala. Primjena metoda linearne polarizacije - primjeri iz prakse.
7. tjedan: Ciklička voltametrija. Ciklička voltametrija na ravnoj i sfernoj elektrodi.
8. tjedan: Ciklička voltametrija višekomponentnih sustava. Primjena cikličke voltametrije - primjeri iz prakse.
9. tjedan: Provjera znanja (I. kolokvij). Pulsne metode. Kronoamperometrija. Kronokulometrija. Kronopotenciometrija.
10. tjedan: Pulsna voltametrija. Pulsna polarografija. Ostale metode pulsne voltametrije. Primjena pulsnih metoda - primjeri iz prakse.
11. tjedan: Elektrokemijska impedancijska spektroskopija. Osnovne postavke izmjenične struje. Detekcija i mjerenje impedancije.
12. tjedan: Impedancija i ekvivalentni krug elektrokemijske ćelije. Faradayska impedancija jednostavnih elektrodnih procesa.
13. tjedan: Prikaz rezultata u kompleksnim ravninama impedancije. Složeni sustavi i konstantno fazni element.
14. tjedan: Admitancija. A.c. voltametrija. A.c. polarografija. Primjena impedancijskih metoda - primjeri iz prakse.
15. tjedan: Ponavljanje. Provjera znanja (II. kolokvij).
Vježbe:
Polarizacija bakra u NaCl otopini. Ispitivanje elektrokemijskog ponašanja željeza primjenom cikličke voltametrije. Kronoamperometrijsko i kronopotenciometrijsko određivanje rasta oksidnih filmova na aluminiju. Određivanje svojstava okidnih filmova na aluminiju primjenom elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Ispitivanje korozijskog ponašanja željeza primjenom elektrokemijske impedancijske spektroskopije. Negativni diferencijalni efekt magnezija.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Prisustvovanje predavanjima u iznosu od 80 % ukupne satnice, laboratorijske vježbe 100 %.