恒电位法测定阳极极化曲线

恒电位法测定阳极极化曲线

一、试验目的：

1． 熟悉恒电位仪测定极化曲线的方法；

2． 了解金属钝化现象及活化钝化转变过程

二、实验原理：

1.极化曲线测量是金属电化学腐蚀和保护中一种重要的研究手段。测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度之间的关系。某些金属在特定介质中存在钝化现象，表面生成一层具有保护作用的钝化膜，其阳极极化曲线如图所示：

图1－1. 具有活化钝化转变的阳极极化曲线

图中Ⅰ区为活化区，Ⅱ区为钝化过渡区，Ⅲ区为钝化区，此时金属表面生成一层具有保护性的钝化膜，Ⅳ区为过钝化区，钝化膜破裂，极化电流增大。图中a 点所对应的电流密度为维钝电流密度，b 点所对应的电流密度为致钝电流密度。

为了判定金属在电解质溶液中采用阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数——致钝电流密度、维钝电流密度和钝化电位，必须测定阳极极化曲线。

2.恒电位法就是将研究电极依次恒定在不同的数值上，然后测量对应于各电位下的电流。极化曲线的测量应尽可能接近体系稳态。稳态体系指被研究体系的极化电流、电极电势、电极表面状态等基本上不随时间而改变。在实际测量中，常用的控制电位测量方法有以下两种：

静态法：将电极电势恒定在某一数值，测定相应的稳定电流值，如此逐点地测量一系列各个电极电势下的稳定电流值，以获得完整的极化曲线。对某些体系，达到稳态可能需要很长时间，为节省时间，提高测量重现性，往往人们自行规定每次电势恒定的时间。

动态法：控制电极电势以较慢的速度连续地改变(扫描)，并测量对应电位下的瞬时电流值，以瞬时电流与对应的电极电势作图，获得整个的极化曲线。一般来说，电极表面建立稳lgi

a b

态的速度愈慢，则电位扫描速度也应愈慢。因此对不同的电极体系，扫描速度也不相同。为测得稳态极化曲线，人们通常依次减小扫描速度测定若干条极化曲线，当测至极化曲线不再明显变化时，可确定此扫描速度下测得的极化曲线即为稳态极化曲线。同样，为节省时间，对于那些只是为了比较不同因素对电极过程影响的极化曲线，则选取适当的扫描速度绘制准稳态极化曲线就可以了。

三、仪器药品及实验步骤：

仪器药品：恒电位仪，极化池，参比电极，辅助电极，工作电极，天平，量筒，水浴锅，温度计，搅拌棒

试验步骤：配制实验溶液

100毫升去离子水在水浴中加热至40度左右，放入22.9克碳酸氢铵，用玻璃棒搅拌至完全溶解，再加入9毫升氨水；

测定阳极极化曲线

用水砂纸打磨工作电极至光亮，用无水酒精棉擦干待用；

按照仪器要求连线，盐桥尖端与研究电极齐高，经教师确认无误方可开始实验；实验完毕后拆线，整理实验台。

四、实验数据

在表中列出实验数据

五、数据处理

logi/log(mA)

计算：a点致钝电流logi=0.170062696 i=1.185379

b点维钝电流logi== -1.13469175 i=0.3215

六、结果分析

1.由于所选电机初始时就开始钝化，对于较低的电压参考初始值时候的电流，没

有测量到，导致活化区域分界不明显。

2.也可能是其中电极打磨不光滑导致测量值不稳定。

参考文献

1、《实验电化学》王圣平编中国地质大学出版社

2、《腐蚀电化学原理》第一版曹楚南编

3、刘永辉编著，电化学测试技术，北京：北京航空学院出版社，1987，p1。