「膠」流電-黏度及外加電壓對電解質溶液離子暫穩態通道之影響

科展類別
臺灣國際科展
屆次
2006年
科別
物理科
學校名稱
臺北市立第一女子高級中學
指導老師
杜國禎
作者
李欣瑜
關鍵字
黏度,電解質溶液離子,暫穩態通道

摘要或動機

在本次實驗中,我發現膠狀電解質溶液中的帶電離子,會因為離子團的熱運動,和電偶極的庫倫吸引力 (electric dipole) 的交互作用下,使溶液的I-V curve (電流-電壓曲線),具有類似磁滯曲線(Hysteresis curve) 的效果;而膠狀溶液之濃度越高,電解起始點的對應I-V 值也越大。此外,白金電極與銅箔電極的距離若改變,也會使溶液的I-V curve 變的不一樣。另一方面,我也發現,在給予膠狀電解質溶液一緩慢外加的電壓或衝擊電壓並持續維持此一定額外加電壓時,會因為該溶液的黏度持續增高、帶電離子濃度增高且反應不斷變化下,而使該溶液的對應電壓,形成一重複出現「先降-後升-再降」的震盪現象,且電壓值節節升高。最後,我利用掃描式電子顯微鏡(SEM)及能量分散光譜儀(EDS)觀察銅箔電極之表面變化並分析其上之化學組成,藉此嘗試解釋上述這些有趣的現象。In this experiment, with the interaction of the heating action of ionic atmosphere and electric dipole, I find that ions in the gel make the I-V curve in the colloid electrolyte liquor show up with the effect similar to Hysteresis curve. The higher concentration of the colloidal solution, the bigger value of I-V at the initial electrolysis reaction was found. Furthermore, the shape of I-V curve is dependent on the distance between platinum electrode and cupper electrode. On the other hand, I find that when I apply a gradual extra-voltage or a fast extra-voltage to the colloidal electrolyte solutions and then maintain to a fixed value, this will make a unique ‘two peaks’ state oscillation of corresponding voltage. The reason is owing to the climbing viscosity and ion concentration in the solution. With the methods of scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS), I observe the change and analyze the components of chemicals on the surface of the cupper electrodes. Finally, I present the interesting results and try to interpret these phenomena.


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檔案名稱 檔案大小 格式
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