电极电位与析出电位差异解析
电极电位和析出电位有什么不同 ?麻烦您了
在电产业中,电极电势通常是指某种金属离子,即在将阴极引用到阴极时,阴极添加的电势的理论值。阴极的真正降水; 静电场标签称为静态电位或电位。
在电场中,特定负载点的电势与其带来的电荷数量有关(与正极和负相关。
在计算过程中,带来势能和正载和负载,以确定尺寸和正面和负面)。
潜力是从能量的角度来看电场的物理量。
(电场的强度从力的角度描述了电场)。
电力差可以在闭路电路中产生电流(当电势差很大时,绝缘子将成为驱动器)。
潜力也称为潜力。
激电(IP)效应
虽然极化现象是在电子勘探法发展之初就被发现的,但近几十年来它已被人们应用于寻找矿井或解决一些水文地质问题。
迄今为止,驱动极化的物理化学机制仍缺乏清晰统一的认识。
这里简单解释一下PI(Induced Polarization)的作用。
8.1.1 消除(IP)原因
IP效应主要有两种机制,薄膜极化和极化。
薄膜偏振效应主要是由岩石或沉积物中存在的粘土矿物引起的,反映在工程和环境相关勘探中; 地下水和一些电子(通过导电矿物),这种效应在金属硫的矿物勘探中非常显着,例如硫化物浸入。
基于一些人认可的假设,我们将分别介绍电子导体和离子导体的极化机制。
(1)电子导体激励场产生的原因
在电场的影响下,电子导体与围岩溶液之间发生的激励效应为复杂的电化学过程过电位(或过电压)是刺激极化效应的基本原因。
同一电化学溶液中的电子导体会在其表面形成双电层,双电层之间形成稳定的电极电位。
电子导体与外壳溶液接触时的电位,称为平衡电极电位。
在电场的影响下,当电流通过电子导体与围岩溶液的界面时,导体内部的电荷会重新分布。
电流结束时,显示出相对增加的正电荷,使其相当于电解电池的“阳极”。
同时,围岩中带状覆盖的离子也会在电场的影响下发生相对运动,分别在“阴极”和“阳极”附近形成正离子和负离子,从而修饰双电。
电压缩。
在电流作用下,在导体的“阴极”和“阳极”处,平衡电极处双电极电势之间的电极差的变化称为主控或过电压。
显然,超电压的形成过程就是电极极化的过程。
会随着穿过导体和栅栏时间的增加而逐渐减少,最终完全消失。
目前,导体和围岩溶液已恢复到电机供电前的均匀状态。
图8.1 电子导体的激发效应
化学过程是一个简化的模型。
事实上,超电压的形成是一个非常复杂的电化学过程。
到激发的极化。
对于致密块状导体,其与围岩溶液之间产生的激发极化现象发生在固液介质界面上,称为“表面极化”。
对于浸染结构的矿体来说,虽然极化现象总是发生在无数导电颗粒的界面上,击剑解决方案。
但从宏观上看,整个极化过程中激发极化效应,是无数个次要单位激发极化效应的总和。
(二)离子导体激发场产生的原因
实践表明,除电子导体外,一般岩石(即离子导体)也能产生较明显的激发场影响。
尽管对于离子导体激发极化场的原因尚无统一的解释方法,但大多数研究者认为离子导体的激发效应与岩石溶液界面上的双结构电计算机有关。
自然界中,大多数造岩矿物的表面总是表现出负的残余电子价力,从而吸附周围溶液中的正离子,并在与溶液接触的表面形成具有分散结构的双电层,如图所示。
如图 8.2a 所示。
在双电层的固体岩石表面的一侧是占据固定位置的负离子。
它们吸引溶液中的正离子,因此靠近液体侧界面的正离子不能自由移动,形成一个狭窄的区域。
双电层。
厚度约为10~8m。
稍远离界面的正离子由于吸引力较弱,可沿平行于界面的方向自由移动,形成厚度约为10-7~10-6 m的双电层扩散区。
薄膜的极化效应是离子导体诱发极化的主要原因。
当岩石颗粒之间的孔隙直径等于双电层扩散区厚度时,整个孔隙都处于双电层扩散区。
因此,过量的阳离子会吸引负离子并排斥阳离子。
在外加电场作用下,膨胀区内的阴离子移动速度较慢,或者说其v-迁移率较小。
我们将这种岩石孔隙称为阳离子选择性区或膜。
图8.2离子导体中感应电场产生的原因
电流通过不同宽度和厚度的岩石孔隙时由于窄孔(即薄膜)中阳离子的 v+ 迁移率大于阴离子的 v- 迁移率,而大孔中阴离子和阳离子的迁移率几乎相等,因此相互连接 大多数载体位于狭窄的孔隙中; 孔隙是阳离子。
电流带走大量阳离子,导致窄孔电流出口端阳离子堆积,电流入口端阳离子短缺。
由于狭窄的毛孔对负离子有一定的阻挡作用,负离子的积累和缺乏也会造成两端负离子的积累和缺乏。
这样,在孔的方向上形成离子浓度梯度,这将阻碍离子的运动,直到达到平衡(图8.2b)。
当外部电流关闭时,由于离子扩散,离子浓度梯度会逐渐消失并恢复到原来的状态。
同时形成扩散电势,这是在普通岩石(或导体)上形成的诱发极化现象离子)。
8.1.2 电磁(IP)效应和观测
IP检测可以在时域或频域进行。
在时域中,IP效应是衡量断电后残余电压衰减效应的指标(图8.4c)。
IP时域的单位是极化率,通常用毫伏/瓦(mV/W)表示。
或微秒 (μs)。
图8.3给出了一些常见矿物和岩石的IP值。
请注意,硫化物矿物的IP效应(电极极化效应)大于砂岩和粉砂岩中粘土矿物的IP效应(薄膜极化效应)。
影响)。
在频域(图8.4b)中,观察视电阻率值从低频到高频(通常为1~10 Hz)的变化,单位用频率效应的百分比表示; IP 效应是通过观察输入电流和电势之间的相移(以毫弧度为单位)来测量的。
使用IP方法解释电阻率随频率变化的数学模型是Cole-Cole模型(Peltone等,1978),其定义为
高密度电法勘探方法与技术
图8.3所选岩石和矿物的IP值
图 8.4 Cole-Cole模型
式中:ρ为直流电(DC)电阻率; m是极化率; ω 是角频率(2πf); c 是指数或松弛常数;
虽然直流电的电阻率和极化率决定了物质在极低和极高频率下的特性,但中频幅度和相位曲线的变化受到常数时间和弛豫的影响。
时间常数因子τ的范围很宽,从0.01秒到几千秒; 弛豫常数因子c的范围为0.0至1.0,一般在0.2至0.7之间。
最初,IP 光谱 (IPS) 用于观察导电矿物之间的差异,以指导勘探工作(Van Voorhi 等人,1973 年;Zongee 等人,1975 年;Pelone 等人,1978 年;Vanhalla 等人,1978 年)。
,1992),最近尝试使用 SIP 方法(Vanhalae 等,1992)进行调查。
环境方面,例如污染物的检测。
图 8.4 显示了模拟和电子电路的简化 Cole-Cole 模型。
频域和时域的典型响应曲线。
接下来,我们以全局极化为例,讨论直流电场作用下岩石和矿石的激发极化特性。
8.1.2.1 激发偏振场的时间特性
激发偏振场的时间特性与起偏器与周围环境的关系有关。
岩石溶液有关。
图8.5给出了充放电过程中电位差与时间的关系。
启动电源时,仅观察到不随时间变化的场差△U1。
然后减慢速度。
这是因为在充电过程中,随着充电时间的增加,极化体与外壳溶液之间逐渐形成超电压。
显然,在喂食的过程中,第二个场景是叠加在场上的。
当电源断电时,第一场消失后,次级场的差异迅速衰减,然后逐渐变慢。
图8.5 岩石、矿石充、放电曲线
8.1.2.2 极化场频率特性
>频域激励极化法是基于超低频电流的作用,根据电场的频率特性研究岩石和矿石的激励效果。
图8.6是黄铁矿混合物的激励频率特性曲线。
差值△u(或者由它换算成的复合电阻)会降低频率频率,我们把这种现象称为频率弥散或幅频特性。
由于激发效应的形成是一个物理化学过程,需要一定的时间才能完成。
供电方式为:频率越低,单路供电时间越长,励磁效果越强,因此整体范围越大; 时间越长,激励效果越弱,总场范围越低。
显然,如果适当选择两个频率来观察主场电位的差异,就可以检测到反映激励效果强度的信息。
图8.6 黄铁矿样品激发频率特性曲线
8.1.2.3 极化法测量参数
(1) 视偏振率(ηs)
视偏振率是时域激励偏振法的基本测量参数。
当局部岩石和矿石的极化率分布不均匀时,通过测量某种电极装置得到的目视极化率实际上是地形和电流范围内各种极化刺激效应的完整反映。
>
高密度电子探测方法与技术
式中:△u(t) 馈电时间即极化场之差在 T 时刻测量; △U2(t)为T时刻测得的二次电位差。
百s以百分比表示,其大小和分布反映了一定深度范围内极化体的存在和存在在地下。
由式(8.2)可知,视觉偏振率与馈电时间T和测量延迟时间T有关。
因此,当提到偏振率时,必须报告t。
为了简单起见,我们将功率测量结果定义为长期(t → ∞)且无延迟(t → 0),即
高密度电子方法勘探方法与技术
(二)视频色散(PS)
视频色散是频域刺激方法的基本类型 偏振测量参数,其表达式为
高密度电子法勘探方法与技术),△U(FG)代表总场差分别由低频带频率(n×10-2~n×102Hz)低频和高频电源电流形成。
和η一样,它也是当前范围内地形和各种极化刺激效果的完整反映。
,在极端条件下,即当△u(Fd→0)和△u(FC→∞)时,两种方法将得到完全相同的测量结果。
(3)衰减(D)
衰减是反映偏振场快速衰减的测量参数,以百分比表示。
第二场景衰减越快,衰减越小。
其表达式为
高电子勘探方法与技术
式中:△U2认为30s的功率,断开,断开,通电后0.25s断开二次场差; 规律探索方法与技术
(4)灵感比(J)
视偏振率和衰减相结合的综合参数,称为灵感报告。
该参数在励磁工作中也广泛使用。
其表达式为
高电子勘探方法与技术
由于△U1》△U2,因此将△u替换为△U1。
水含量、武将和D都是很大的价值体现。