阳极去极化

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极化电极和去极化电极

极化电极和去极化电极

极化电极和去极化电极1.引言电极是在电化学系统中起着至关重要作用的组件。

电极可以分为极化电极和去极化电极两种类型。

极化电极指的是在电化学反应过程中发生极化现象的电极,而去极化电极则是指具有去极化能力的电极。

本文将深入探讨极化电极和去极化电极的概念、特性和应用。

2. 极化电极2.1 概念极化电极指的是在电化学反应中,由于反应过程中产生的离子和/或电子在电极上发生聚集或分离而引起电极电位的变化。

这种电位变化可以是暂时性的,也可以是持久性的。

2.2 特性- 极化电极常常是活性电极,即它们可以作为电化学反应的主要场所。

- 极化电极上可能发生的极化现象包括电极表面的离子浓度极化、电荷传递极化和电阻极化。

- 极化电极的极化现象可能导致电化学反应速率的降低和电极寿命的缩短。

- 极化电极可以通过减小极化现象的影响,提高电极稳定性和反应速率。

2.3 应用极化电极在许多领域都有重要的应用,包括:- 电池和燃料电池:极化电极是电池的关键组成部分,影响着电池的能量转化效率和寿命。

- 电解池:极化电极可用于电解过程中的阴极和阳极。

- 电化学传感器:极化电极可以用于电化学传感器中,用于测量分析样品中的离子浓度和电位。

3. 去极化电极3.1 概念去极化电极是指具有去极化能力的电极,可以在电化学反应中恢复被极化的电极电位,以提高电化学反应速率和电极的稳定性。

3.2 特性- 去极化电极常常是非活性电极,即它们不会直接参与电化学反应。

- 去极化电极可通过施加一个反极化电流来引发去极化现象。

- 去极化电极上的反极化电流可改变电极表面的离子浓度分布和电极电位,从而恢复电化学反应速率。

- 去极化电极可以在电解过程中用作阴极或阳极。

3.3 应用去极化电极在许多领域都有实际应用,如:- 金属腐蚀保护:去极化电极可用于防止金属腐蚀。

通过将去极化电流施加到金属表面,可以改变金属表面的电位,从而减缓或阻止腐蚀反应。

- 电沉积:去极化电极可用于电化学沉积过程中的阴极或阳极。

电镀配方大全-单金属镀液

电镀配方大全-单金属镀液

单金属镀液电镀液是电镀化学品的核心嶷的配比是否科学、工艺条件是否合理是直接影响电镀层的质量。

电镀液是由主盐、导电盐、导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂、络合剂和添加剂等组成,工艺条件包括pH值、温度、电流密度、阳极材料、电镀方法、搅拌形式和电镀时间等。

(1)主盐即能在阴极上沉积所要求的镀层金属盐。

通常主要是氰化物、氯化物、硫酸盐和焦磷酸盐等。

主盐浓度与其他组分的浓度应维持一个适当的比值,主盐浓度高,电镀液电导率和阴极电流效率都高,能使镀层光亮度和整平性较好,但电镀液带出损失量大,也增加了废液处理的难度。

主盐浓度低,电镀液分散能力和覆盖能力较好,对于外形复杂的镀件或预镀通常使用主盐浓度低的镀液。

(2)导电盐即能够提高镀电导率,对放电金属不起络合作用的碱金属或碱土金属的盐类,如镀镍使用的NaSO4、MgSO4、焦磷酸盐等,镀铜及铜合金使用的KNO3和NH4NO3等。

导是盐除了提高镀液的是导率之外,还能降低镀液的阴极化作用,对镀层结晶组织没有不利影响。

(3)缓冲剂它是由弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐组成的,在化学上称之共轭酸碱对组成的溶液均是酸碱缓冲剂。

多元酸的酸式溶液也是缓冲剂和NaHCO3、NaH2PO4、Na3HPO4等。

弱酸和H3BO3、NH4CL对碱有缓冲作用,弱碱如氨水对酸有缓冲作用。

缓冲剂的作用是在镀液遇到酸可碱时,均能维持镀液的pH值变化不大。

(4)阳极去极化剂是指在电镀过程中能使阳极电位变负、促进阳极活化的物质,常用的阳极去极化剂有氧化物、酒石酸盐和硫氰酸盐等。

(5)络合剂即能与主盐金属离子形成络合物的物质称为络合剂,如氰化物镀液中的NaCN或KCN,焦磷酸盐镀液中的K4P2O7或Na4P07等。

电镀液中的络合剂含量常高于络合金属离子所需要的量,多余部分称为游离的络合剂,如氰化物镀铜溶液中有NaCN总量的和NaCN游离量,其中游离量即为多余的没有与Cu2+离子络合的量。

游离量高阳极溶解性好,阴极极化作用大,镀层结晶细致,镀液分散能力和覆盖能力强,但阴极电流效率低,沉积速度减慢。

材料腐蚀与防护:第二章 腐蚀电化学理论基础 (2)

材料腐蚀与防护:第二章 腐蚀电化学理论基础 (2)

2.3.3 极化的种类和原因
— 电化学极化 — 浓差极化 — 电阻极化 — 混合极化
电化学极化(活化极化)
阳极电化学极化(活化极化):阳极过程控制步骤=电化学步骤
电子从阳极流走(流向阴极)的速度
>金属离子进入溶液的速度(电化学反应速度)
金属表面由于电子流失 比反应快而积累正电荷
——电位升高
电化学极化(活化极化)
E Ec0
2 1
I Ec0 Ea0 Pa Pc R
Ea0 I1
I2 I
Pc1 Pc2: I1 I2
• 氢过电位对腐蚀电流影响:
析氢腐蚀,阴极反应(H++e→H2)
在不同金属的表面上,极化程度有很大不 +E
同,即过电位不同,导致腐蚀电流不同;
Fe ia
Fe
2
2e
ic
• 处于平衡态时: ia = ic = i0
i0:交换电流密度
• 溶解速度>沉积速度,相当于阳极溶解反应,
ia > ic Fe ia Fe2 2e
– 形成净阳极电流 ia (净)= ia − ic 阳极溶解
– 电位向正方向移动,阳极极化
– 过电位ηa=Ea-E0
• 溶解速度<沉积速度,相当于阴极还原反应,
2.3.1 腐 蚀 速 率
• 单位时间内,单位面积上的金属失重为:
∆g It ⋅ N 1 ( I / S ) ⋅ N i ⋅ N
υ失重 = S ⋅ t = F S ⋅ t = F
=F
– i 腐蚀电流密度 mA/cm2 – 腐蚀电池的电流密度越大,金属腐蚀速率越大
• 我们了解了腐蚀速率与腐蚀电流密度的关系,那么实际 的腐蚀速率究竟如何呢?

极化

极化

电极上有(净)电流流过时,电极电势偏离其平衡值,此现象称作极化。

根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。

极化是指腐蚀电池作用一经开始,其电子流动的速度大于电极反应的速度。

在阳极,电子流走了,离子化反应赶不上补充;在阴极,电子流入快,取走电子的阴极反应赶不上,这样阳极电位向正移,阴极电位向负移,从而缩小电位差,减缓了腐蚀。

电极的去极化:
凡是能减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。

在溶液增加去极剂的浓度、升温、搅拌以及其它降低活化超电压的措施都将促进阴极去极化作用的增强;阳极去极化作用是指减少或消除阳极极化的作用,例如搅拌、升温等均会加快金属阳离子进入溶液的速度,从而减弱阳极极化。

溶液中加入络合剂或沉淀剂,它们会与金属离子形成难溶解的络合物或沉淀物,不仅可以使金属表面附近溶液中金属离子浓度降低,并能一定程度地减弱阳极电化学极化。

如果溶液中加入某些活性阴离子,就有可能使已经钝化了的金属重新处于活化状态。

显然,从控制腐蚀的角度,总是希望如何增强极化作用用以降低腐蚀速度。

但是对于电解过程,腐蚀加工,为了减少能耗却常常力图强化去极化作用。

用作牺牲阳极保护的材料也是要求极化性能越小越好。

注意:电导率探头在不通电的情况下也会极化,其可能是电极不对称或材质不同造成!
用数字万用表测量放在0.05mol/L的kcl溶液中,自动生成40mV左右电压。

第一章 电化学腐蚀基础24

第一章  电化学腐蚀基础24

腐蚀极化图的应用 初始电位差对最大腐蚀电流的影响
E
当腐蚀电池的欧姆电阻 R→0,由腐蚀极化图可以 看出,阴极与阳极初始电 位差越大,腐蚀电流就越 大。即腐蚀原电池的初始 电位差是腐蚀的驱动力。
Ec P a` E a` E c` P c` Ea I3 I2
Pc
Pa
I1
I
腐蚀极化图的应用
极化性能的影响
去极化
阳极去极化的原因 阳极钝化膜被破坏 降低阳极表面的金属离子的浓度。
阳极产物—金属离子加速离开金属/溶液界 面、一些物质与金属离子形成络合物,均 会使金属表面离子浓度降低。
去极化 阴极去极化的原因
阴极上积累的负电荷得到释放
使去极化剂容易达到阴极以及使阴极反应产
物容易迅速离开阴极。如搅拌、加络合剂可使阴
Ee,c Ee,a Ec Ea IR
腐蚀极化图的应用
用 Pa 、Pc 分别表示阳极和阴极的极化率 , Ea I Pa,
Ec I Pc, 则 :
I
E e ,c E e , a Pa Pc R
由上式可知腐蚀电流受腐蚀电池的电动势,阴、阳极极化 率和欧姆电阻四个因素的影响。对具体某一腐蚀过程的腐 蚀速度起决定作用的因素叫做腐蚀控制因素。各项阻力对 于整个腐蚀过程的总阻力的比值的百分数叫做各项阻力对 整个腐蚀过程控制的程度。即 :
极化原因
2、阴极极化的原因
①阴极过程是消耗电子的过程。若阴极接受电子的物质由 于某种原因,与电子结合的速度跟不上阳极电子的迁移速 度,则使阴极处有电子的堆积,电子密度增大,使阴极电 位越来越负,即产生阴极极化。这种由于阴极过程进行缓 慢而引起的极化称为活化极化或电化学极化。 ②由于阴极表面的反应物或生成物的扩散速度较慢,小于 阴极反应速度,导致阴极附近的反应物的浓度小于整体溶 液的浓度,生成物的浓度大于整体溶液的浓度,结果使阴 极电位降低,即产生阴极极化。这种由于扩散过程缓慢而 引起的极化称为浓差极化。

第四章电化学腐蚀反应动力学详解

第四章电化学腐蚀反应动力学详解
面的因素:
a)腐蚀的驱动力——腐蚀电池的起始电势差 0,C 0, A
b)腐蚀的阻力——阴、阳极的极化率 PC 和 PA ,以及欧姆电阻 R
三项阻力中任意一项都可能明显地超过另两项,在腐蚀过程中对速度起 控制作用,称为控制因素。利用极化图可以非常直观地判断腐蚀的控制 速度。
欧姆电势降与阴极(或阳极)极化曲线加和起来,如图中的 0,C A线, 然后与阳极极化曲线 0,AS 相交于A点,则点A对应的电流I1就是这
种情况下的腐蚀电流。
0,C 0,A C A I1R I1PC I1PA I1R
I1
0,C
PC
0,A
PA R

I corr
0,C 0,A
PC PA R
则阳极极化 阴极极化
A E Ei Ee (4.1a) c E Ee Ei (4.1b)
对不可逆电极存在一个稳态的电位Es,也使用电极极化一词。这时,极化值 的大小用类似式(4.1)的方程式表示
E Ei Es (4.2)
极化的结果:阴极极化使电极电位负移,阳极极化使电极电位正移。 当电流通过电极时,电极上产生两种相反的作用:
铜不溶于还原性酸,因为铜的平衡电势高于氢的平衡电势,不能形成氢阴极 构成腐蚀电池,但铜可溶于含氧酸或氧化性酸中,因为氧的平衡电势比铜高, 可构成阴极反应,组成腐蚀电池。酸中含氧量多,氧去极化容易,腐蚀电流 较大,而氧少时,氧去极化困难,腐蚀电流较小。见图4.10
铜在非含氧酸中是耐蚀的,但当溶液中含氰化物时,可与铜离子配合形成配 合离子,铜的电势向负方向移动,这样铜就可能溶解在还原酸中。见图4.10
图4.7 氧化性酸对铁的腐蚀
图4.8 金属平衡电极电位对腐蚀电流的影响
图4.9 钢在非氧化酸中的腐蚀极化图

第 4 章 析氢腐蚀与吸氧


4.2 吸氧腐蚀
二. 氧的阴极还原过程及过电势
氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应,包括 个过程 氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应,包括4个过程 阴极极化曲线的三个区域: 阴极极化曲线的三个区域: 1. 当阴极电流密度较小,且供氧充分时,阴极极化过程的速度决定氧的离子化反应 当阴极电流密度较小,且供氧充分时, 2. 阴极电流密度增大,出现了浓差极化 阴极电流密度增大, 3. 当阴极反应速度=极限扩散电流密度时,出现新的阴极极化 当阴极反应速度=极限扩散电流密度时,
3. 当V输=V反时,吸氧腐蚀同时受电化学极化和扩散浓差极化控制。 反时,吸氧腐蚀同时受电化学极 吸氧腐蚀的过程及特点 1. 如腐蚀金属在溶液中的电势较高,腐蚀过程中氧的传递速度大,金 如腐蚀金属在溶液中的电势较高,腐蚀过程中氧的传递速度大, 属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定; 属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定;阳极极化曲线与阴 极极化曲线相交于氧还原反应的活化区。 极极化曲线相交于氧还原反应的活化区。 2. 如腐蚀金属在溶液中的电势很低,腐蚀过程中氧的传递速度太小, 如腐蚀金属在溶液中的电势很低,腐蚀过程中氧的传递速度太小, 阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成; 阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成;此时腐 蚀电流大于氧的极限扩散电流 3. 如腐蚀金属在溶液中的电势较低,且处于活性溶解状态,而氧的传 如腐蚀金属在溶液中的电势较低,且处于活性溶解状态, 输速度又有限,则金属腐蚀速度将由氧的极限扩散电流密度决定。 输速度又有限,则金属腐蚀速度将由氧的极限扩散电流密度决定。 阳极极化曲线与阴极极化曲线相交于氧的扩散控制区。 阳极极化曲线与阴极极化曲线相交于氧的扩散控制区。
1. 当V输》V反时,阴极去极化反应是控制因素,即有充足的氧化剂到达阴极。 阴极去极化反应是控制因素,即有充足的氧化剂到达阴极。 2. 当V输《V反时,氧向阴极表面的输送是控制步骤。 氧向阴极表面的输送是控制步骤。 空气中的氧输送到被腐蚀件的阴极表面上,要经历一个复杂的过程。 空气中的氧输送到被腐蚀件的阴极表面上,要经历一个复杂的过程。

极化与去极化[方案]

第四节极化与去极化以上己节讨论了金属电化学腐蚀的热力学倾向,并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等人们最为关心的问题。

电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素,认清极化和去极化规律对研究金属的腐蚀与保护有重要的意义。

一、极化作用我们已经知道,电化学腐蚀是由于腐蚀电池的作用而引起的,腐蚀电池产生的腐蚀电流的大小可以用来表示电化学腐蚀的速度。

根据欧姆定律,腐蚀电流ca V V I R-= (2-7) 式中 I ——腐蚀电流强度(A );c V ——阴极电极电位(V );a V ——阳极电极电位(V );——腐蚀体系总电阻(包括R R 外内+)(Ω)。

按理将此带入式(2-5)或(2-6)就可算出理论腐蚀速度,然而通过试验测定的腐蚀速度与计算值相差甚远,计算值可以达到实测值的几十倍甚至上百倍。

进一步的研究发现,造成这一差别的结果是腐蚀电池的阴、阳极电位的电流通过时发生了明显的变化,阴极电位变负而阳极电位变正,使得阴、阳极间的电位差(c a V V -)急剧缩小。

如果把无电流通过时的电极电位叫做电极的起始电位,以平衡电位的符号e V 表示,那么腐蚀电池的起始电位差远大于其变化以后的电位差(ec ea c a V V V V ->>-),如图2-10所示,正因如此,计算所得腐蚀速度远大于实测的腐蚀速度。

极化就是指由于电极上通过电流而使电极电位发生变化的现象。

阳极通过电流电位向正的方向变化叫阳极极化。

阴极通过电流电位向负的方向变化叫阴极变化。

无论阳极极化或阴极极化都能使腐蚀原电池的极间电位差减小,导致腐蚀电流减小,阻碍腐蚀过程顺利进行。

极化又称极化作用、极化现象。

二、极化曲线试验证明,极化与电流密度关系密切,电流密度越大,电位变化幅度也越大。

所谓极化曲线就是表示同一电极上电极电位与电流密度之间变化关系的曲线。

利用图2-11的装置,就可以测定腐蚀电池的阴、阳极极化曲线。

当R →∞时,相当于短路状态,通过电极的电流为零,电极的电位相当于起始电位;随着R 的减小,电流逐渐增大,逐点测量电流强度(再折算成电流密度)及其对应的阴、阳极电位,经整理在图上就可以分别得到阴、阳极极化曲线。

2-33极化与去极化

第四节 极化与去极化以上己节讨论了金属电化学腐蚀的热力学倾向,并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等人们最为关心的问题。

电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素,认清极化和去极化规律对研究金属的腐蚀与保护有重要的意义。

一、极化作用我们已经知道,电化学腐蚀是由于腐蚀电池的作用而引起的,腐蚀电池产生的腐蚀电流的大小可以用来表示电化学腐蚀的速度。

根据欧姆定律,腐蚀电流c a V V I R-=(2-7) 式中 I ——腐蚀电流强度(A ); c V ——阴极电极电位(V );a V ——阳极电极电位(V );R ——腐蚀体系总电阻(包括R R 外内+)(Ω)。

按理将此带入式(2-5)或(2-6)就可算出理论腐蚀速度,然而通过试验测定的腐蚀速度与计算值相差甚远,计算值可以达到实测值的几十倍甚至上百倍。

进一步的研究发现,造成这一差别的结果是腐蚀电池的阴、阳极电位的电流通过时发生了明显的变化,阴极电位变负而阳极电位变正,使得阴、阳极间的电位差(c a V V -)急剧缩小。

如果把无电流通过时的电极电位叫做电极的起始电位,以平衡电位的符号e V 表示,那么腐蚀电池的起始电位差远大于其变化以后的电位差(ec ea c a V V V V ->>-),如图2-10所示,正因如此,计算所得腐蚀速度远大于实测的腐蚀速度。

极化就是指由于电极上通过电流而使电极电位发生变化的现象。

阳极通过电流电位向正的方向变化叫阳极极化。

阴极通过电流电位向负的方向变化叫阴极变化。

无论阳极极化或阴极极化都能使腐蚀原电池的极间电位差减小,导致腐蚀电流减小,阻碍腐蚀过程顺利进行。

极化又称极化作用、极化现象。

二、极化曲线试验证明,极化与电流密度关系密切,电流密度越大,电位变化幅度也越大。

所谓极化曲线就是表示同一电极上电极电位与电流密度之间变化关系的曲线。

利用图2-11的装置,就可以测定腐蚀电池的阴、阳极极化曲线。

当R →∞时,相当于短路状态,通过电极的电流为零,电极的电位相当于起始电位;随着R 的减小,电流逐渐增大,逐点测量电流强度(再折算成电流密度)及其对应的阴、阳极电位,经整理在图上就可以分别得到阴、阳极极化曲线。

电化学中的去极化名词解释

电化学中的去极化名词解释电化学是研究电荷转移和电子转移过程的学科,其中一个重要的概念就是去极化。

去极化是指将电极上的电荷恢复到原始状态的过程。

在电化学中,去极化涉及到多个名词和概念。

在本文中,将对这些名词进行解释,并探讨其在电化学中的应用。

1. 电荷转移电化学中的电荷转移指的是电流通过电极表面的过程。

当外加电压通过导电体时,电力线会引导电荷在电极间转移。

这个过程被称为电流或电荷转移。

在电解池中,阴极接收电子,的化学物质还原,而阳极则失去电子,其上的物质氧化。

2. 极化在电化学中,当电极表面与电解质接触时,存在一层叫做电极界面的区域。

电解质溶液中的离子和电极表面之间相互作用会导致电极界面上形成一个电化学双层。

这个过程被称为极化,是因为离子和电极之间的作用力导致电极表面上的局部电荷分布发生变化。

3. 极化反应极化反应是指在电解质溶液中的化学反应,其中涉及电荷的转移过程。

例如,在电池中,阳极上的金属会发生氧化反应,而阴极则发生还原反应。

这些反应导致电极上的电荷发生转移,形成一个可观察到的电流。

4. 去极化去极化是一种逆过程,指的是恢复电极表面原始状态的过程。

当电流停止通过电极表面时,电极上的电荷分布会再次恢复到达平衡状态。

在这个过程中,电极表面上的离子会重新分散,电化学双层会解除,电极界面恢复到初始状态。

5. 动力学去极化动力学去极化是指采取一系列操作来加速电极上的去极化过程。

例如,在电解池中加大搅拌速度或通过外加电压等手段来促进离子扩散和电化学双层的解除。

动力学去极化在某些实验中特别有用,以确保电解质溶液中的电荷转移和化学反应可以迅速发生。

6. 稳态去极化稳态去极化是指电极表面长时间暴露在外部电流下后的去极化过程。

当电流通过电极表面时,在足够长的时间尺度下,电极界面上的电化学双层会达到稳态。

在这个稳态下,电荷转移和离子扩散的速率达到平衡,电极界面的电荷分布不再发生变化。

在电化学中,去极化是一个重要的概念,它涉及到离子和电子的转移过程以及电极表面的动力学和稳态特性。

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I稳是起初的1/22。(I稳 = 0.2 mA)I Biblioteka Ec Ea R1 极化现象
Ec, Ea与Eoc, Eoa各自比较,将如何发生变化呢? 电流减小原因:铜和锌电极之间的电位差急剧下降。 当电键(开关)闭合以后,起始电位差为金属腐蚀提供了原动力,迅速产生
了电流,此时,电极表面来不及发生变化,电流可以按照欧姆定律来计算。 当经过几秒甚至几分钟后,电流流过阴极和阳极的电极表面,两电极就各自
阳极极化:当通过电流时,阳极电位向正方向移动的现象称为 阳极极化。
阴极极化
在阴极反应过程中,如果反应物来不及与流入阴极的外来电子 相结合,则电子将在阴极积累而使阴极电位向负的方向移动。
阴极极化:当通过电流时,阴极电位向负方向移动的现象称为 阴极极化。
3 极化的分类
根据起控制作用的“瓶颈”部位,对极化现象进行分类。 凡因界面电化学反应造成的阻碍称为电化学极化。其中,因阳极反应引起的
腐蚀电池极化示意图
2 极化本质
一般来说,由于电子迁移速度比电化学反应或离子等基团移动速度快。 所以,起阻碍作用最可能是后几个过程。即:阳极反应、溶液中离子迁移运
动、阴极反应,这些较有可能成为电极反应中最慢步骤,成为整个过程的控 制步骤。 打一个比方,将电池电流回路比作城市的环形道路,电子通道相当于高速公 路,离子通道相当于普通公路,阳极和阴极反应相当于高速公路的入口和出 口。后三个环节较有可能堵车,成为影响车流速度的“瓶颈”,整个环道的 车流速度取决于“瓶颈”处的速度。
开路电位:电流密度为零时的电极 电位,也就是不带负载时工作电极
和参比电极之间的电位差。
1 极化现象
E / mV(SCE)
-660
-670 -680 -690
without KIO 3
with KIO 3
-700
-710
-720
-730
-740
-750
-760 0
5
10
15
20
25
30
Time / h
1 极化现象
1) 当电键断开,开路时,I → 0,只有腐蚀倾向。 2)当电键闭合时,腐蚀电池形成,瞬间电池的起始电流:I0=
4.4 mA。
I Ec0 Ea0 R
1 极化现象
在达到最大值后,电流又很快减小,经过几秒~数分钟后减小到一 个稳定的电流值I稳,该实际电流远小于起始电流,此时电流为I 稳。
极化现象; 阳极极化、阴极极化、去极化的定义; 极化的本质;
2.3 极化作用
0 引言 1 极化现象 2 极化的本质 3 极化的分类 4 去极化作用
2.3 金属腐蚀的动力学
(1)热力学反映了腐蚀的倾向,腐蚀的可能性。 -----动力学反映了腐蚀的速度,即腐蚀的快慢。
(2) 工程实践更关心实际腐蚀速率的大小 -----预测使用寿命 -----指导工程设计(能否使用和如何设计腐蚀裕量)
失去平衡,并引起电位各自变化。
1 极化现象
极化的定义
极化(polarization)的定义:由于通过电流而引起原电 池两极间电位差减小,并因而引起电池工作电流强度降低的 现象,称为原电池的极化作用。
极化作用使电池两电极间电位差减小、电流强度降低,从而 减缓了腐蚀速率。
极化发生的原因
只要阴、阳极之间有电流流动,必然出现极化,极化现象印证了自然界的一种普遍规律。 物理化学知识告诉我们,平衡体系变化总会产生某种减弱引起该变化原动力的对抗因素。 比如,高温物体将热量传递给低温物体,结果造成高温物体温度降低,低温物体温度升高,换句
(3)热力学数据无法判断腐蚀速率 -----Zn在稀硫酸中:腐蚀倾向大,腐蚀速度大 -----Al、Mg,电位负,腐蚀倾向大,但腐蚀速率小。
腐蚀速度的大小则是腐蚀动力学研究的具体内容。
1 极化现象
1 极化现象
• E0C = 0.05 V, E0a = -0.83 V
电池电阻 R = 200 欧姆.
2 极化本质
因此,极化是电极反应的阻力,极化现象的本质:电极过程 存在某些较慢步骤,限制了电极反应速度。电子的迁移(当 阳极极化时电子离开电极,当阴极极化时电子流入电极)比 电极反应及其有关的连续步骤完成得快。
阳极极化
如果在进行阳极反应时,金属离子转入溶液中的速度落后于电 子从阳极流入外电路的速度,那么在阳极上就会积累起过剩的 正电荷而使阳极电位向正的方向移动;
由于反应需要一定的活化能,使阳极溶解反应的速度迟缓于电子移动的速 度,这样金属进入溶液的反应速度小于电子由阳极通过导线移向阴极的速 度,结果使阳极上积累的过多的正电荷,阳极表面上正电荷数量的增多就 相当于电极电位向正方向移动,这种由于电化学反应本身的迟缓性而引起 的极化称为电化学极化。
话说,引起热传递的原动力是“温差”的减小; 另一个例子,高水位水流向低水位,使高水位水面下降,低水位升高,造成水流动的原动力“水
位差”减小。 所以,当电池中有电流流动,其结果必然会引起促使电流流动的原动力----“电池电动势”的减
小。
2 极化本质
前面讲过,腐蚀电池的电流回路中包含了电子通道和离子通道,两种通道交 界处分别是阳极和阴极的界面反应(同样起到了电荷传递作用)。
为阳极电化学极化,阴极反应引起的称为阴极电化学极化; 凡因溶液中离子运动太慢造成的阻碍称为浓度极化。同样,如果阻碍在阳极
附近的溶液,称为阳极浓度极化;反之,则为阴极浓度极化。 由于历史习惯,还经常使用电阻极化的概念,他们可以看作在整个主体溶液
,甚至在电子回路上的阻塞。
电化学极化
阳极过程是金属离子从金属基体转移到溶液中,并形成水化离子的过程: Zn + nH2O → Zn2+··nH2O + 2e
教学大纲对本节的要求
[教学大纲对本节要求] 理解极化现象; 理解并掌握阳极极化、阴极极化、去极化的定义; 理解并掌握极化的本质; 了解极化的分类; 了解极化对腐蚀的意义;
[本节教学方法] ppt 讲授为主,并联系生产和生活实际;
教学大纲对本节的要求
[本节教学重点] 理解极化现象;
掌握阳极极化、阴极极化、去极化的定义; 理解并掌握极化的本质; 了解极化的分类; [本节教学难点]
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