物理化学-试验二十一：碳钢在碳酸铵溶液中的钝化行为与极化曲线的测定
碳钢在碳酸铵溶液中的钝化行为 教师辅导ppt课件
2018/11/13
实验仪器、试剂
LK98-II电化学工作站 辅助电极（Pt电极）
碳钢去氧化装置（WSJ直流电流控制表） 参比电极（饱和甘汞电极） 金相砂纸和普通砂纸 研究电极（自制碳钢电极） 三电极电解池 （NH4)2CO3（分析纯） KCl（分析纯）
2018/11/13
实验装置图
2018/11/13
2018/11/13
实验原理
二、影响金属钝化过程的因素
影响金属钝化过程的因素有以下几个因素：溶 液的组成、金属的化学组成和结构、外界因素（如 温度、搅拌等）201 Nhomakorabea/11/13
实验原理
三、研究金属钝化的方法
恒电势阳极极化曲线的测量原理和方法： 控制电势法测量极化曲线时，一般采用恒电位仪， 它能将研究电极的电势恒定地维持在所需值，然后测量 对应于该电势下的电流。由于电极表面状态在未建立稳 定状态之前，电流会随时间而改变，故一般测出的曲线 为“暂态”极化曲线。实际测量中方法有：①、静态法； ②、动态法。
碳钢在碳酸铵溶 液中的钝化行为 教师辅导
实验目的
1．了解金属钝化行为的原理和测量方法。
2．掌握用线性电位扫描法测量碳钢在碳酸铵溶 液中的恒电势阳极极化曲线和钝化行为。
3．测定Cl-、氧化性阴离子CrO42-、氧化性阴离
子MnO4-浓度对碳钢钝化的影响。
2018/11/13
实验原理
一、金属的阳极过程：
K2CrO4（分析纯） KMnO4（分析纯）石蜡及电炉
十二烷基硫酸钠 亲油型MOA-3 蒸馏水 乙氧基化烷基硫酸钠(AES）3090吐温-80
碳钢在碳酸铵溶液中的电化学行为分析
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ； ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ； ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ —ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｃ ｕ Ｉ Ｖ ｅ ； ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ； ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ
ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｗ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｌ ｏ ｗ ｅ ｓ ｔ ．
系 中测得 的循 环伏安 曲线 。图 ４为碳 钢在 三种充 气
状态 下 的 （ Ｎ Ｈ ） Ｃ Ｏ ， 溶 液 体 系 中循 环 伏 安 曲线 的
电化学 过程 。
±１ ５ ０ ｍＶ， 交 流 阻 抗 频 率 范 围为 １ ０ ０—０ ． ０ １ ｋ Ｈ ｚ ， 交 流激励 信号 幅值 为 ５ ｍ Ｖ。空 白条件 设 定 为 ： １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ 的碳 酸铵溶 液 ， 温度为 ３ ０ ℃， 通 过 改 变 氧 气 量 进 行
电化 学性能 测试 。
ｉ ｎ（ Ｎ Ｈ４ ） ２ Ｃ Ｏ３ Ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｈｕａ ｎ ｇ Ｗｅ ｎ ｈ ｅ ｎ ｇ， Ｗａ ｎｇ Ｐｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｕ ａ ｌ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ， ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｏ ｎ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
物理化学思考题
1.电动势法测定AgCl的溶度积Ksp1.本实验可否使用KCl盐桥？为什么实验中不能使用自来水淋洗盐桥？答：本实验不能使用KCl 盐桥，选用盐桥的首要条件是盐桥不与溶液反应，溶液中含有Ag+，会于Cl-反应沉淀。
实验中不能用自来水淋洗盐桥，制备盐桥的首要条件是盐桥中正，负离子迁移速率相近，自来水中含有Ca2+,Mg2+等离子，用其冲洗盐桥，会使盐桥正，负离子迁移相近的条件受到破坏，从而给本实验的测定带来误差。
2. 为什么不能用伏特计直接测定电池电动势？答：电池电动势的测定必须在电流接近于零的条件下进行，倘若用伏特表直接测定，虽然伏特计的内阻非常大，远远大于电池电阻，但用伏特计测定时其电流远大于零，消耗在电池内阻上的电流是不可忽视的。
即使说实验误差偏大，所得实验值与真实值偏大。
3.使用UJ-25型直流电位差计时，长时间按下按钮接通测量线路，对标准电池电动势的标准性以及待测电池电动势的测量有无影响？答：标准电池是高度可逆电池，其工作条件是通过的电流无限大，长时间按下按钮接通测量线路，在电流非无限的条件，会破坏标准电池的可逆性。
标准电池作为标准，受到破坏后，其电动势就变了，再以EX/EN=Ac′/Ac公式计算时，其EN还用原值，从而待测电动势的测量就不准确。
4.使用UJ-25型直流电位差计时，在测定过程中，若检流计光标总往一个方向偏转，可能是哪些原因引起的？答：（1）电池（包括工作电池、标准电池和待测电池）的正负极接反了；（2）电路中的某处有断路；（3）标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势，超出了测量范围2.碳钢在碳酸氢铵溶液中极化曲线的测定1.阳极极化曲线对实施阳极保护有什么指导意义？答：分析研究极化曲线，是解释金属腐蚀的基本规律、揭示金属腐蚀机理和探讨控制腐蚀途径的基本方法之一。
2.恒电流法和恒电位法俩种方法所测绘出的极化曲线有何异同？答：恒电流法是恒定电流测定相应的电极电位，恒电位法是恒电位测定相应的电流。
碳钢在碳铵溶液中的钝化行为实验报告
碳钢在碳铵溶液中的钝化行为实验报告1. 了解碳钢在碳铵溶液中的钝化行为。
2. 探究碳钢在碳铵溶液中的腐蚀机理。
3. 研究碳钢在碳铵溶液中的钝化条件。
实验原理：碳钢在碳铵溶液中的钝化行为是指在一定条件下，碳钢表面形成一层致密的氧化物膜，从而防止碳钢继续被腐蚀的现象。
碳钢在碳铵溶液中的钝化行为是由于碳铵溶液中的铵离子和碳酸根离子与碳钢表面的铁离子反应，形成一层致密的氧化物膜。
实验步骤：1. 准备碳钢试样，将其表面清洗干净。
2. 准备碳铵溶液，将其加入实验槽中。
3. 将碳钢试样放入碳铵溶液中，保持一定时间。
4. 取出碳钢试样，将其表面清洗干净。
5. 对碳钢试样进行表面分析，观察其表面形貌和化学成分。
实验结果：通过实验，我们观察到碳钢在碳铵溶液中的钝化行为。
在一定条件下，碳钢表面形成了一层致密的氧化物膜，从而防止碳钢继续被腐蚀的现象。
同时，我们还发现，碳钢在碳铵溶液中的钝化条件是比较苛刻的，需要一定的时间和浓度才能达到钝化效果。
实验分析：碳钢在碳铵溶液中的钝化行为是由于碳铵溶液中的铵离子和碳酸根离子与碳钢表面的铁离子反应，形成一层致密的氧化物膜。
这层氧化物膜可以防止碳钢继续被腐蚀，从而延长碳钢的使用寿命。
但是，碳钢在碳铵溶液中的钝化条件比较苛刻，需要一定的时间和浓度才能达到钝化效果。
实验结论：通过实验，我们得出了碳钢在碳铵溶液中的钝化行为和钝化条件。
碳钢在碳铵溶液中的钝化行为是由于碳铵溶液中的铵离子和碳酸根离子与碳钢表面的铁离子反应，形成一层致密的氧化物膜。
碳钢在碳铵溶液中的钝化条件比较苛刻，需要一定的时间和浓度才能达到钝化效果。
这些结论对于碳钢在实际使用中的防腐蚀和延长使用寿命具有一定的指导意义。
金属极化曲线的测定碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线
金属极化曲线的测定碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线--碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线网上预习:一、实验目的1.掌握用恒电位法测定金属极化曲线的原理和方法。
2.了解极化曲线的意义和应用。
3.求出临界钝化电势和临界钝化电流，根据极化曲线来分析金属的钝化行为。
二、预习要求1.弄清什么是电极的极化和极化曲线。
2.掌握恒电位仪的使用方法。
三、实验原理图1金属极化曲线:A-B.活性溶解区;B.临界钝化点;B-C.过渡钝化区;C-D.稳定钝化区;D-E.超(过)钝化区1.为了探索电极过程的机理及影响电极过程的各种因素，必须对电极过程进行研究，而在该研究过程中极化曲线的测定又是重要的方法之一。
我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时电极上几乎没有电流通过，每个电极或电池反应都是在无限接近于平衡下进行的，因此电极反应是可逆的。
但当有电流明显地通过电池时，则电极的平衡状态被破坏，此时电极反应处于不可逆状态，随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。
在有电流通过电极时，由于电极反应的不可逆而使电极电位偏离平衡值的现象称作电极的极化。
根据实验测出的数据来描述电流密度与电极电位之间关系的曲线称作极化曲线如图1所示。
金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示:`此过程只有在电极电位正于其热力学电位时才能发生。
阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大。
这是正常的阳极溶出。
但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。
此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度的降低，这种现象称为金属的钝化现象。
曲线表明，电位从A点开始上升(即电位向正方向移动)，电流密度也随之增加，电位超过B点以后，电流密度迅速减至很小，这是因为在金属表面上生成了一层电阻高、耐腐蚀的钝化膜。
到达C点以后，电位再继续上升，电流仍保持在一个基本不变的很小的数值上，电位升到D点时，电流又随电位的上升而增大。
2.影响金属钝化过程的几个因素金属钝化现象是常见的，人们已对它进行了大量的研究工作。
碳钢电极(阳极)极化曲线的测定
碳钢电极（阳极）极化曲线的测定碳钢电极(阳极)极化曲线的测定一、实验目的1、掌握恒电位法测量阳极极化曲线的方法。
2、测量碳钢在碳铵溶液中的钝化曲线。
二、原理动态法，控制电极电位以较慢速度连续改变(扫描)，测量对应电势下的瞬时电流。
三、仪器与药品JS-292型恒电位仪; 2mol/L碳酸铵; 饱和氯化钾;0.5mol/L硫酸; 及硝酸钾盐桥等四、操作:1.按图接好线路。
用三电极。
a(向两小烧杯中分别倒饱和KCl和(NH)CO溶液，放置盐桥; 423b(分别在溶液中放入碳钢、辅助和参比电极;c(将仪器插孔分别与各电极连接。
2(JS,292型恒电位仪实验操作:1a(实验前的准备:正确联接电化学实验装置。
检查220V交流电源是否正常，将K6:置于“断”; K10:置于“1A"，打开电源开关，将仪器预热30分钟。
b(参比电位的测将K5置于“参比测量“，K6置于电解池;那么面板上的数字电压表的电位显示的电位(应为0.860左右，若不是，要进行电极处理，方法见下), 即参比电极相对于研究电报的开路电位(平衡电位)。
由于研究电极处于“虚地”点，研究电极相对于参比电极的开路电位即与此数值相同，符号相反。
电极处理方法:把K1给定极性打到“，”。
将K5置于“恒电位”，合上内给定开关K4，让K6置于“电解池”，向右旋转“微调”旋钮，使电位增加到1.0—1.2V，观察到辅助电极上有连续气泡产生，3-,5分钟后，将K5再置于“参比测量”，达到0.86V左右即好。
C(平衡电位的设置:将K5置于“平衡调节”，合上内给定开关K4，让K6置于“电解池”，调节内给定电位使数字电压表的电位显示为零，该给定电位即是所要设置的平衡电位。
3(极化测量。
将K5置于“恒电位”，合上内给定开关K4，让K6置于“电解池”，a( K1给定极性打到“，”。
K8显示开关置于“恒电位”，向左旋转“微调”，使电位降低0.02 V，(即过电位数值)。
极化曲线的测定恒电位
实验二十三 极化曲线的测定一、实验目的掌握恒电位测定极化曲线的方法，测定碳钢（圆型钢筋）在碱性溶液中的恒电位阳极极化曲线及其极化电位。
二、实验原理实际的电化学过程并不是在热力学可逆条件下进行的。
在电流通过电极时，电极电位会偏离其平衡值，这种现象称为极化。
在外电流的作用下，阴极电位会偏离其平衡位置向负的方向移动，称为阴极极化；而阳极电位会偏离其平衡位置向正的方向移动，称为阳极极化。
在电化学研究中，常常测定极化曲线，即电极电位与电流密度的关系。
铁在硫酸溶液中典型的阳极极化曲线如图23.1所示，该曲线分为四个区域：电流密度i 阳极电位φ+图23.1 阳极极化曲线1．从点a 到点b 的电位范围称金属活化区。
此区域内的ab 线段是金属的正常阳极溶解，以铁电极为例，此时铁以二价形式进入溶液，即Fe → Fe 2+ + 2e-。
a 点即为金属的自然腐蚀电位。
2．从b 点到c 点称为钝化过渡区。
bc 线是由活化态到钝化态的转变过程，b 点所对应的电位称为致钝电位，其对应的电流密度ib 称为致钝电流密度，此时Fe 2+离子与溶液中的-24SO 离子形成4FeSO 沉淀层，阻碍了阳极反应进行，导致电流密度开始下降。
由于+H 不容易到达4FeSO 沉淀层的内部，因此铁表面的pH 逐步增大。
3．从c 点到d 点的电位范围称为钝化区。
由于金属表面状态发生变化，阳极溶解过程的过电位升高，金属的溶解速率急剧下降。
在此区域内的电流密度很小，基本上不随电位的变化而改变。
此时的电流密度称为维持钝化电流密度i m 。
对铁电极而言，此时32O Fe 在铁表面生成，形成致密的氧化膜，极大地阻碍了铁的溶解，出现钝化现象。
4.de 段的电位范围称为过钝化区。
在此区阳极电流密度又重新随电位增大而增大，金属的溶解速度又开始增大，这种在一定电位下使钝化了的金属又重新溶解的现象叫做过钝化。
电流密度增大的原因可能是产生了高价离子（如，铁以高价转入溶液），或者达到了氧的析出电位，析出氧气。
碳钢在碳酸铵溶液
碳钢在2MOL/L碳酸铵溶液中的钝化曲线
碳钢在不同扫描速率下的钝化曲线
有图表观察可知： 扫描速率越快，临 界钝化电流密度， 维钝电流密度越大， 稳定钝化化越小。
碳钢在不同步长下的钝化曲线
有图表观察可知： 在步长改变时，临 界钝化电流密度,维
钝电流密度基本 不变，说明步长 对钝化曲线影响 小。
碳钢在不同等待时间下的钝化曲线
有图表观察可知： 在等待时间改变 时，临界钝化电 流密度，维钝电 流密度基本不变， 说明等待时间对 钝化曲线影响小。
碳钢在不同C（cl-）下的钝化曲线
有图表观察可知： 氯离子浓度越大， 临界钝化电流密度， 维钝电流密度越大， 稳定钝化化越小。 因为氯离子是电负 性很强的离子，容 易吸附到金属表面， 促进反应，生成金 属阳离子，使维钝 电流密度增大
在所需要的数值上，然后测量对应于各电 位下的电流密度。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。
实验基本原理
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，测定电流密度随
时间的变化，直到电流基本达到某一稳定值，如此逐点地 测量在各个电极下的稳定电流密度值，以获得完整的极化 曲线。
3. CD段为钝化区，在该区域中金属的 溶解速率基本上不随电势而改变。 此时的电流称为钝化金属的稳定溶 解电流。
4.DE段为过钝化区，D点之后阳极电 流又重新随电势的正移而增大，此 时可能是高价金属离子的产生；也 可能是水的电解而析出O2；还可 能是两者同时出现。
实验基本原理
4，极化曲线的测定
恒电位法就是将研究电极的电势恒定维持
实验注意事项
碳钢在碳酸铵溶液中的腐蚀研究实验改进
碳钢广泛应用在石油化工设备管道、工农业生产等领域，但碳钢腐蚀问题已涉及到安全生产。 碳钢在不同的酸碱性环境[1–3]、盐水体系[4–6]、不同气体和土壤[7,8]中的腐蚀行为以及在工业腐蚀体系 中添加缓蚀剂的方式控制腐蚀[9,10]已有大量的报道，因此研究碳钢与环境介质作用的规律，探究腐蚀 过程的机理一直是人们关注的热点。
碳钢腐蚀极化曲线的测定是我院本科生大三下学期的物化实验，实验目的是让学生采用电化学 工作站测定碳钢腐蚀的极化曲线，但是目前学生实验操作局限于用线性扫描伏安法改变扫描速度、 氯离子浓度这样一些简单的实验参数，实验装置陈旧，实验数据现象不明显，教学效果差，达不到 对学生的综合能力的锻炼。本文在调研文献的基础上结合实验教学，改进实验装置，增加实验内容，
收稿：2018-10-31；录用：2018-11-26；网络发表：2018-12-06 *通讯作者，Email: yfdu@ 基金资助：华东师范大学设备处实验教学设备研制基金项目
34
大学化学
Vol.34
与最新的防腐蚀技术相结合，拓宽学生实验思路，提高学生的科研研究能力。采用线性扫描伏安 (LSV)法和交流阻抗(EIS)法研究不同条件(温度、扫描速度、氯离子介质及硫脲缓蚀剂)对碳钢腐蚀的 影响规律，计算得出相关腐蚀动力学参数，对碳钢防护具有指导意义。
Shanghai 200241, P. R. China.
Abstract: The corrosion law of carbon steel under different experimental conditions was studied by linear sweep voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The anodic process of carbon steel was dissolving, passivating and over passivating in ammonium carbonate solution. The mass transfer of the electrode at the initial phase was controlled by linear diffusion; with the increasing of solution temperature, the impedance spectrum was expressed as a single time constant. The diameter of reactance decreased gradually, the resistance became smaller and the corrosion rate of carbon steel increased. The greater the concentration of Cl, the smaller the passivation area，the corrosion of carbon steel increased. With the addition of the thiourea corrosion inhibitor, the increasing of the diameter of the reactance, the resistance became larger, which was beneficial to the protection of carbon steel.
100碳钢极化
误差分析
误差来源 1。电极打磨不干净。 2。盐桥制作不好，有漏液现象。 3。实验温度变化也会有影响。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注意事项
1。每次扫描之后要反扫，使电极回到初始状态再 改变条件进行扫描。 2。红黑电极的连接要试探来确定。 3。玻璃仪器使用前检查是否漏液。 4。电极打磨后要用酸清洗。 5。标出参比电极的种类。
致谢
谢谢！
实验心得
碳钢极化实验说明了阳极保护的原理，通过对可 钝化金属通以对应的临界钝化电流，使其进入钝 化态，维持钝化电流可使金属的腐蚀速度急剧降 低。 实验用动态法，与静态法相比节省了时间但数据 不够稳定，扫描速度慢些较好。 实验只探讨了氯离子对钝化的影响，还可以研究 比较溶液ph和其它离子能促进金属钝化的等离子 的影响。
数据---不同扫描速率
数据分析
1分析,比较五条曲线可以看出,扫描速率越小,致 钝电流和持钝电流数值越小，钝化区越长。 原因可能是动态法测量时,电极在未达到稳定状态 之前,电流随时间改变,测得的为”暂态”极化曲 线。 2图中显示有两个杂峰。 原因可能是碳钢表面未打磨干净，有杂质，产生 杂峰，且扫描速率越小峰值越小。
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实验原理和意义
整个阳极极化曲线分四个区域 1.a点到b点电势范围叫做活化区，a点是金属的自然腐 蚀电势。 2.b点到c点电视范围叫做钝化过渡区，b点是金属建立 钝化的临界电势（致钝电势），对应的电流是临界电 流（致钝电流）。 3.c点到d点电势范围叫做钝化区.金属表面状态变化,阳 极溶解过程超电势升高,溶解速度下降.c d线段表示 金属处于钝化阶段，对应的电流密度极小Im.数值与 电势的变化无关。 4.d点以后电势范围叫过钝化区，阳极电流密度重新随 电势正移而增大，大体上能使金属保护层被破坏的因 素都能使钝化的金属重新活化，在各种手段里，将钝 化金属浸入含有cl离子溶液中即可使之活化。
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实验二十一碳钢在碳酸铵溶液中的钝化行为与极化曲线的测定
一、实验目的
1.测定碳钢在碳酸铵溶液中的阳极极化曲线
2.掌握线性电位扫描法测试阳极极化曲线的基本原理和方法。
二、实验原理
线性电位扫描法是指控制电极电位在一定电位范围内、以一定的速度均匀连续变化，同时记录下各电位下反应的电流密度，从而得到电位-电流密度曲线，即稳态极化曲线。
在这种情况下，电位是自变量，电流是因变量，极化曲线表示稳态电流密度与电位之间的函数关系：i=f（Φ）。
金属作阳极的电解池中通过电流时，通常将发生阳极的电化学溶解过程。
如阳极极化不大，阳极溶解过程的速度随电势变正而逐渐增大，这是金属的正常阳极溶解。
在某些化学介质中，当电极电势正移到某一数值时，阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象称做金属的钝化。
处在钝化状态的金属的溶解速度是很小的，在金属防腐及作为电镀的不溶性阳极时，这正是人们所需要的。
而在另外的情况如化学电源、电冶金和电镀中的可溶性阳极，金属的钝化就非常有害。
利用阳极钝化，使金属表面生成一层耐腐蚀的钝化膜来防止金属腐蚀的方法，叫做阳极保护。
利用线性电位扫描法的阳极极化曲线如图1所示。
图1 阳极极化曲线
曲线表明，电势从a点开始上升（即电势向正方向移动），电流也随之增大，电势超过b点以后，电流迅速减至很小，这是因为在碳钢表面上生成了一层电阻高、耐腐蚀的钝化膜。
到达c点以后，电势再继续上升，电流仍保持在一个基本不变的、很小的数值上。
电势升至d点时，电流又随电势的上升而增大。
从a点到b点的范围称为活性溶解区；b点到c点称为钝化过渡区；c点到d 点称为稳定区；d点以后称为过钝化区。
对应于b点的电流密度称为致钝电流密度；对应于c-d 段的电流密度称为维钝电流密度。
如果对金属通以致钝电流（致钝电流密度与表面积的乘积）使表面生成一层钝化膜（电势进入钝化区），再用维钝电流（维钝电流密度与表面积的乘积）保持其表面的钝化膜不消失，金属的腐蚀速度将大大降低，这就是阳极保护的基本原理。
影响金属钝化的因素很多，主要有：
1．溶液的组成
+离子、卤素离子以及某些具有氧化性的阴离子，对金属的钝化行为起H 溶液中存在的
+浓度的降低，临界钝化电流密度减小，临界钝H着显著的影响，在酸性和中性溶液中随着-防碍金属的钝化过程，并能破坏金属的钝态，使溶化电位也向负移。
卤素离子，尤其是Cl-）的钝化。
CrO 解速度大大增加。
某些具有氧化性的阴离子（42．金属的组成和结构
各种金属的钝化能力不同。
以铁族金属为例，其钝化能力的顺序为Cr>Ni>Fe。
在金属中加入其它组分可以改变金属的钝化行为，如在铁中加入镊和铬可以大大提高铁的钝化倾向及钝态的稳定性。
3．外界条件
温度、搅拌对钝化有影响。
一般来说，提高温度和加强搅拌都不利于钝化过程的发生。
三、实验内容
本实验采用CHI电化学工作站，采用线性电位扫描法测量镍0.05mol/L碳酸铵溶液中的极化曲线。
扫描速度：0.005V/s，扫描范围：-0.2V-1.6V。
四、实验步骤
1．按三电极体系接好线路。
镊电极做工作电极，参比电极为甘汞电极，铂片为辅助电极。
2．阳极极化曲线的测量
2（单面），另一面用石蜡封住。
将待测的一面用金1cm1（）研究电极为镍电极，表面积为相砂纸打磨，除去氧化膜，用丙酮洗涤除油。
再用脱脂棉沾酒精檫洗，用蒸馏水冲洗干净，再用滤纸吸干，放进碳酸铵溶液的解池中。
．
（2）启动工作站，运行CHI660测试软件。
在Setup菜单中点击Technique选项。
在弹出菜单中选择了线性扫描测试方法，点击确定按钮。
（3）在Setup菜单中点击Paraters选项。
在弹出菜单中输入测试条件：InitE为-0.2V，FinalE为1.6V，Scan Rate 为0.005V/s，Sample Interval 为0.001V，Quiet Time 为2s，Sensitivity 为1.e-006，选择Auto-sensitivity。
然后点击确定按钮。
（4）在Control菜单中店击Run Experiment 选项，进行极化曲线的测量。
（5）实验完毕，关闭仪器，将研究电极清洗干净待用。
五、实验数据处理及分析
从极化曲线分别指出各自体系的临界钝化电位和临界钝化电流密度
六、思考题
1．阳极保护的基本原理是什么？什么样的介质才适于阳极保护？
2．什么是致钝电流和维钝电流？他们各有什么不同？
3．在测量电路中，参比电极和辅助电极各有什么作用？
4．测定阳极钝化曲线为什么要用线性电位扫描法？
5．开路电位、析出O电势和析出H电势各有什么意义？22。