恒电位极化
金属腐蚀与防护的实验报告-中南大学粉冶院

⾦属腐蚀与防护的实验报告-中南⼤学粉冶院实验⼀恒电位法测定阳极极化曲线⼀、⽬的1.了解⾦属活化、钝化转变过程及⾦属钝化在研究腐蚀与防护中的作⽤。
2.熟悉恒电位测定极化曲线的⽅法。
3.通过阳极极化曲线的测定,学会选取阳极保护的技术参数。
⼆、实验基本原理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(以下简称电密)之间的关系。
测量极化曲线的⽅法可以采⽤恒电位和恒电流两种不同⽅法。
以电密为⾃变量测量极化曲线的⽅法叫恒电流法,以电位为⾃变量的测量⽅法叫恒电位法。
⼀般情况下,若电极电位是电密的单值函数时,恒电流法和恒电位法测得的结果是⼀致的。
但是如果某种⾦属在阳极极化过程中,电极表⾯壮态发⽣变化,具有活化/钝化变化,那么该⾦属的阳极过程只能⽤恒电位法才能将其历程全部揭⽰出来,这时若采⽤恒电流法,则阳极过程某些部分将被掩盖,⽽得不到完整的阳极极化曲线。
在许多情况下,⼀条完整的极化曲线中与⼀个电密相对应可以有⼏个电极电位。
例如,对于具有活化/钝化⾏为的⾦属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。
由阳极极化曲线可知,在⼀定的电位范围内,⾦属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区,还可知⾦属的⾃腐蚀电位(稳定电位)、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。
⽤恒电流法测量时,由⾃腐蚀电位点开始逐渐增加电密,当达到致钝电密点时⾦属开始钝化,由于⼈为控制电密恒定,故电极电位突然增加到很正的数值(到达过钝化区),跳过钝化区,当再增加电密时,所测得的曲线在过钝化区。
因此,⽤恒电流法测不出⾦属进⼊钝化区的真实情况,⽽是从活化区跃⼊过钝化区。
图1 恒电位极化曲线测量装置三、实验仪器及药品电化学⼯作站CHI660D、铂电极、饱和⽢汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、电炉、⽔砂纸、U型管蒸馏⽔、碳酸氢铵、浓氨⽔、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、⽆⽔⼄醇、棉花四、实验步骤1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备烧杯中加⼊3g琼脂和97ml蒸馏⽔,使⽤⽔浴加热法将琼脂加热⾄完全溶解。
电化学基础实验指导书

实验一恒电流法测定阴极极化曲线、实验目的1、掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法;2、学习分析极化曲线的方法。
、基本原理极化是电化学术语,含有偏离的意思,它是以热力学平衡电位为基点的偏离。
通常,阴极的电位偏离其自然腐蚀电位向负的方向移动,叫做阴极极化,反之为阳极极化。
使之偏离的方式可以不同,借外电路通以电流达到电极电位偏离平衡电位是常见的基本方式,这电流称为极化电流,电极电位与平衡电位之差称为极化过电位。
通常实验测量极化电流与极化过电位或者直接用电极电位)的关系曲线称为电极的极化曲线。
它是研究电极过程动力学的基本实验手段。
测量极化曲线通常采用两种方法:恒电流法和恒电位法。
本实验是用恒电流方法来测量碳钢在3%NaCI水溶液中的阴极极化曲线。
恒电流法是以电流为主变量,既通过调节电路电阻使某一恒定电流通过电极,并在电位达到稳定后读取电位值,然后在改变电流使之恒定在个一新数值,再记下新的电位,并以此类推,便可以得到一系列的电流和电位的对应值。
把极化电流密度i对阴极电位“作图即得到阴极极化曲线。
通过阴极极化曲线的测定,可以知道金属在该介质中的阴极极化性能,并提供保护电位和保护电流密度的参数数据。
三、实验仪器和线路1、实验用品数字万用表一台滑线变阻器一个电阻箱一个直流电源一个洗耳球一个鲁金毛细管一个饱和甘汞电极一个铂电极一个微安表、毫安表各一个自由夹与十字夹 游标卡尺玻璃缸(2000mL ) 台天平及砝码 导线碳钢试样,3%NaCI 水溶液,无水乙醇,脱脂棉球,滤纸,饱和氯化钾溶液,金刚纱布( 1#、0#、2#各一张)。
2、测量线路:极化回路由电源 B 变阻器R 、电流表A 换向开关 K 辅助电极和研究电极等组成,电位测量回路 由高阻抗电压表 D 参比电极、待测电极组成。
实验中用饱和甘汞电极作为参比电极,用铂电极作为辅助电极,铂电极是用铂片烧焊在玻璃管内, 由铜导线引出。
四、测量步骤:1、 电极处理:用金钢砂布1#至 2/0#打磨试样表面,测量其尺寸,然后用无水乙醇脱脂。
极化曲线的测定

实验九极化曲线的测定【目的要求】1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法.2. 了解极化曲线的意义和应用.3. 掌握恒电位仪的使用方法.【实验原理】1. 极化现象与极化曲线为了探索电极过程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,其中极化曲线的测定是重要方法之一.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,每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的,因此电极反应是可逆的.但当有电流明显地通过电池时,电极的平衡状态被破坏,电极电势偏离平衡值,电极反应处于不可逆状态,而且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.由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化,描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线,如图2-19-1所示.图2-19-1 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:M→Mn++ne此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生.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,但当阳极电势正到某一数值时,其溶解速度达到最大值,此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低,这种现象称为金属的钝化现象.图2-19-1中曲线表明,从A点开始,随着电位向正方向移动,电流密度也随之增加,电势超过B点后,电流密度随电势增加迅速减至最小,这是因为在金属表面生产了一层电阻高,耐腐蚀的钝化膜.B点对应的电势称为临界钝化电势,对应的电流称为临界钝化电流.电势到达C点以后,随着电势的继续增加,电流却保持在一个基本不变的很小的数值上,该电流称为维钝电流,直到电势升到D点,电流才有随着电势的上升而增大,表示阳极又发生了氧化过程,可能是高价金属离子产生也可能是水分子放电析出氧气,DE段称为过钝化区.2. 极化曲线的测定(1) 恒电位法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.上述两种方法都已经获得了广泛应用,尤其是动态法,由于可以自动测绘,扫描速度可控制一定,因而测量结果重现性好,特别适用于对比实验.(2) 恒电流法恒电流法就是控制研究电极上的电流密度依次恒定在不同的数值下,同时测定相应的稳定电极电势值.采用恒电流法测定极化曲线时,由于种种原因,给定电流后,电极电势往往不能立即达到稳态,不同的体系,电势趋于稳态所需要的时间也不相同,因此在实际测量时一般电势接近稳定(如1min~3min内无大的变化)即可读值,或人为自行规定每次电流恒定的时间.【仪器试剂】恒电位仪一台;饱和甘汞电极1支;碳钢电极1支;铂电极1支;三室电解槽1只(见图2-19-2)2 mol·dm-3 (NH4)2CO3溶液;0.5 mol·dm-3H2SO4溶液;丙酮溶液【实验步骤】1. 碳钢预处理:用金相砂纸将碳钢研究电极打磨至镜面光亮,用石蜡蜡封,留出1cm2面积,如蜡封多可用小刀去除多余的石蜡,保持切面整齐.然后在丙酮中除油,在0.5M的硫酸溶液中去除氧化层,浸泡时间分别不低于10S.图2-19-2三室电解槽1.研究电极;2.参比电极;3.辅助电极2. 恒电位法测定极化曲线的步骤:A 准备工作仪器开启前,"工作电源"置于"关","电位量程"置于"20V","补偿衰减"置于"0","补偿增益"置于"2","电流量程"置于"200mA","工作选择"置于"恒电位","电位测量选择"置于"参比".B 通电插上电源,"工作电源"置于"自然"档,指示灯亮,电流显示为0,电位表显示的电位为"研究电极"相对于"参比电极"的稳定电位,称为自腐电位,其绝对值大于0.8V可以开始下面的操作,否则需要重新处理电极.C "电位测量选择"置于"给定",仪器预热5-15min.电位表指示的给定电位为预设定的"研究电极"相对于"参比电极"的电位.D 调节"恒电位粗调"和"恒电位细调"使电位表指示的给定电位为自腐电位,"工作电源"置于"极化".F 阴极极化调节"恒电位粗调"和"恒电位细调"每次减少10mV,直到减少200mV,每减少一次,测定1min后的电流值.测完后,将给定电位调回自腐电位值.G 阳极极化将"工作电源"置于"自然","电位测量选择"置于"参比",等待电位逐渐恢复到自腐电位±5mV,否则需要重新处理电极.重复C,D,F步骤,F步骤中给定电位每次增加10mV,直到做出完整的极化曲线.提示,到达极化曲线的平台区,给定电位可每次增加100mV.H 实验完成,"电位测量选择"置于"参比","工作电源"置于"关".【注意事项】按照实验要求,严格进行电极处理.将研究电极置于电解槽时,要注意与鲁金毛细管之间的距离每次应保持一致.研究电极与鲁金毛细管应尽量靠近,但管口离电极表面的距离不能小于毛细管本身的直径.每次做完测试后,应在确认恒电位仪或电化学综合测试系统在非工作的状态下,关闭电源,取出电极.【数据处理】1. 对静态法测试的数据应列出表格.自腐电位-0.805V阴极极化数据:电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)阳极极化数据:电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)电位(V)电流(mA)2. 以电流密度为纵坐标,电极电势(相对饱和甘汞)为横坐标,绘制极化曲线.3. 讨论所得实验结果及曲线的意义,指出钝化曲线中的活性溶解区,过渡钝化区,稳定钝化区,过钝化区,并标出临界钝化电流密度(电势),维钝电流密度等数值.活性溶解区:过渡钝化区:稳定钝化区:;过钝化区:临界钝化电流密度(电势):维钝电流密度:思考题1. 比较恒电流法和恒电位法测定极化曲线有何异同,并说明原因.恒电流法是恒定电流测定相应的电极电势,恒电位法是很定电位测定相应的电流,对于阴极极化来说,两种方法测得的曲线相同,对于阳极极化来说,由于电流和电位不是一一对应的关系,得到不同的曲线.2. 测定阳极钝化曲线为何要用恒电位法用恒电位法能得到完整的极化曲线,用恒电流法只能得到ABEF曲线,即得到活化区以及过钝化区的一部分,得不到完整的几乎曲线.3. 做好本实验的关键有哪些电极的处理;研究电极与鲁金毛细管的距离;甘汞电极的误差;电位的每次改变值;溶液中杂质离子的存在等等【讨论】1. 电化学稳态的含义指定的时间内,被研究的电化学系统的参量,包括电极电势,极化电流,电极表面状态,电极周围反应物和产物的浓度分布等,随时间变化甚微,该状态通常被称为电化学稳态.电化学稳态不是电化学平衡态.实际上,真正的稳态并不存在,稳态只具有相对的含义.到达稳态之前的状态被称为暂态.在稳态极化曲线的测试中,由于要达到稳态需要很长的时间,而且不同的测试者对稳态的认定标准也不相同,因此人们通常人为界定电极电势的恒定时间或扫描速度,此法尤其适用于考察不同因素对极化曲线的影响时.2. 三电极体系极化曲线描述的是电极电势与电流密度之间的关系.被研究电极过程的电极被称为研究电极或工作电极.与工作电极构成电流回路,以形成对研究电极极化的电极称为辅助电极,也叫对电极.其面积通常要较研究电极为大,以降低该电极上的极化.参比电极是测量研究电极电势的比较标准,与研究电极组成测量电池.参比电极应是一个电极电势已知且稳定的可逆电极,该电极的稳定性和重现性要好.为减少电极电势测试过程中的溶液电位降,通常两者之间以鲁金毛细管相连.鲁金毛细管应尽量但也不能无限制靠近研究电极表面,以防对研究电极表面的电力线分布造成屏蔽效应.3. 影响金属钝化过程的几个因素金属的钝化现象是常见的,人们已对它进行了大量的研究工作.影响金属钝化过程及钝化性质的因素,可以归纳为以下几点:(1) 溶液的组成.溶液中存在的H+,卤素离子以及某些具有氧化性的的阴离子,对金属的钝化现象起着颇为显著的影响.在中性溶液中,金属一般比较容易钝化,而在酸性或某些碱性的溶液中,钝化则困难得多,这与阳极产物的溶解度有关系.卤素离子,特别是氯离子的存在,则明显地阻滞了金属的钝化过程,已经钝化了的金属也容易被它破坏(活化),而使金属的阳极溶解速度重新增大.溶液中存在的某些具有氧化性的阴离子(如CrO2-4)则可以促进金属的钝化.(2) 金属的化学组成和结构.各种纯金属的钝化性能不尽相同,以铁,镍,铬三种金属为例,铬最容易钝化,镍次之,铁较差些.因此添加铬,镍可以提高钢铁的钝化能力及钝化的稳定性.(3) 外界因素(如温度,搅拌等).一般来说,温度升高以及搅拌加剧,可以推迟或防止钝化过程的发生,这显然与离子的扩散有关实验十二铁的极化和钝化曲线的测定一、实验目的1. 测定铁在不同pH溶液中的极化曲线。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念:(共8分,每个2分)钝性,碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题:(共30分,每空1分)1.称为好氧腐蚀,中性溶液中阴极反应为,好氧腐蚀主要为控制,其过电位与电流密度的关系为。
2.在水的电位-pH图上,线ⓐ表示关系,线ⓑ表示关系,线ⓐ下方是的稳定存在区,线ⓑ上方是的稳定存在区,线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。
3.热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征是,防止游离CO2腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在范围为宜。
4.凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。
淡水作冷却水时易发生脱锌,海水作冷却水时易发生脱锌。
5.过电位越大,金属的腐蚀速度越,活化极化控制的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr足够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。
6.为了防止热力设备发生氧腐蚀,向给水中加入,使水中氧含量达到以下,其含量应控制在,与氧的反应式为,加药点常在。
7.在腐蚀极化图上,若P c>>P a,极极化曲线比极极化曲线陡,这时E corr值偏向电位值,是控制。
三、问答题:(共24分,每小题4分)1.说明协调磷酸盐处理原理。
2.自然界中最常见的阴极去极化剂与其反应是什么?3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么?4.凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么?5.说明热力设备氧腐蚀的机理。
6.说明腐蚀电池的电化学历程,并说明其四个组成部分。
四、计算:(共24分,每小题8分)析氢腐蚀?并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。
(E 0Fe 2+/Fe = - 0.44)2.写出V -与i corr 的关系式与V t 与i corr 的关系式,并说明式中各项的物理意义。
3.已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应与其标准电极电位:Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀?五、分析:(共14分,每小题7分)1.试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低?2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1,如何根据此图实施炉水水质控制,试分析之。
电化学原理试题

电化学原理试题电化学原理试题第六章电化学极化1. 简述三种极化的概念,哪一种极化严格来讲不能称为极化。
电化学极化:当电极过程为电化学步骤控制时,由于电极反应本身的“迟缓性”而引起的极化。
浓度极化:当电极过程由液相传质步骤控制时,电极所产生的极化。
电阻极化:由电极的欧姆电阻引起的电位差。
电阻极化严格来讲不能称为极化2. 简述电化学极化最基本的三个动力学参数的物理意义。
1) 对称系数:电位偏离形式电位时,还原反应过渡态活化能改变值占F 的分数。
物理意义:反应改变电极电位对还原反应活化能的影响程度;(1—)反应改变电极电位对氧化反应活化能的影响程度。
对称系数是能垒的对称性的变量,是由两条吉布斯自由能曲线的斜率决定的,而且曲线的形状和斜率是取决于物质的化学键特性。
在CTP动力学中,可以用来推测过渡态的构型,研究电极反应的放电机理。
2)电极反应标准速率常数K:当电极电位等于形式电位时,正逆反应速率常数相等,称为标准速率常数。
物理意义:在形式电位下,反应物与产物浓度都为1时,K在数值上等于电极反应的绝对反应速度。
a.度量氧化还原电对的动力学难易程度;b体现电极反应的反应能力与反应活性;c.反应电极反应的可逆性。
3)交换电流密度J。
:在平衡电位下,氧化反应和还原反应的绝对电流密度相等,称为交换电流密度。
物理意义:a.度量氧化还原电对的动力学难易程度;b体现电极反应的反应能力与反应活性;c.反应电极反应的可逆性;d.表示平衡电位下正逆反应的交换速度。
3.为什么电极电位的改变会影响电极反应的速度和方向?4.写出Butler-Volmer公式在不同过电位范围下的近似公式。
5.简述J0对电极性质的影响。
6. J0描述平衡状态下的特征,为何它却能说明电化学动力学中的一些问题?7. 如何用稳态法测量三个动力学参数。
8. 在谈到一个CTP的不可逆性时,我们有时说它是过电位较大,而有时又说它是电流密度较小,这两种说法有何区别和联系?9.电解H2SO4水溶液,Ni阴极的过电位为0.35 V。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及问题详解

金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念:(共8分,每个2分)钝性,碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题:(共30分,每空1分)1.称为好氧腐蚀,中性溶液中阴极反应为,好氧腐蚀主要为控制,其过电位与电流密度的关系为。
2.在水的电位-pH图上,线ⓐ表示关系,线ⓑ表示关系,线ⓐ下方是的稳定存在区,线ⓑ上方是的稳定存在区,线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。
3.热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征是,防止游离CO2腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在范围为宜。
4.凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。
淡水作冷却水时易发生脱锌,海水作冷却水时易发生脱锌。
5.过电位越大,金属的腐蚀速度越,活化极化控制的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr足够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。
6.为了防止热力设备发生氧腐蚀,向给水中加入,使水中氧含量达到以下,其含量应控制在,与氧的反应式为,加药点常在。
7.在腐蚀极化图上,若P c>>P a,极极化曲线比极极化曲线陡,这时E corr值偏向电位值,是控制。
三、问答题:(共24分,每小题4分)1.说明协调磷酸盐处理原理。
2.自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么?3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么?4.凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么?5.说明热力设备氧腐蚀的机理。
6.说明腐蚀电池的电化学历程,并说明其四个组成部分。
四、计算:(共24分,每小题8分)析氢腐蚀?并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。
(E 0Fe 2+/Fe = - 0.44)2.写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式,并说明式中各项的物理意义。
3.已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位:Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀?五、分析:(共14分,每小题7分)1.试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低?2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1,如何根据此图实施炉水水质控制,试分析之。
腐蚀电位测量方法

腐蚀电位测量方法
嘿,你问腐蚀电位测量方法啊?这事儿说起来还挺有门道呢。
一种常见的方法是用三电极体系来测。
这就好比组建一个小团队来完成任务。
有工作电极,就好比是咱要研究的那个被腐蚀的对象;有参比电极,就像个裁判似的,给出一个标准的电位参考;还有辅助电极,帮忙让电流流通起来。
把这三个电极放在合适的溶液里,然后通过仪器来测量它们之间的电位差啥的,就能得到腐蚀电位啦。
还有一种方法是恒电位极化法。
这就像是给那个被研究的东西加上一个特定的电压,然后观察它的反应。
通过慢慢调整这个电压,看电流的变化情况,也能算出腐蚀电位呢。
在测量的时候,可得把电极弄干净喽。
要是电极上有脏东西,那测出来的结果可就不准啦。
就像你戴眼镜,如果镜片上有灰尘,那看东西就模糊不清嘛。
而且溶液也很重要哦。
溶液的成分、浓度啥的都会影响测量结果。
得选合适的溶液,就像给菜选合适的调料一样,不然味道就不对啦。
比如说有个工程师,他要检测一个金属零件的腐蚀情况。
他就用三电极体系来测量腐蚀电位。
他先把电极准备好,擦得干干净净的。
然后把电极放到合适的溶液里,小心地连接好仪器。
接着,他就开始测量啦。
看着仪器上显示的数据,他认真地记录下来。
通过这个测量,他就能知道这个金属零件的腐蚀程度,然后想办法采取措施来保护它。
所以说啊,腐蚀电位测量方法虽然有点复杂,但是只要掌握了正确的方法,就能得到准确的结果。
咋样,现在对腐蚀电位测量方法有点了解了吧?。
极化曲线实验报告

腐蚀金属电极稳态极化曲线测量和数据处理一、实验目的:1、掌握恒电位测定极化曲线的原理和方法2、巩固金属极化理论,确定金属实施阳极保护的可能性。
初步了解阳极保护参数及其确定方法。
3、了解恒电位仪器及相关电化学仪器的使用。
4、测定铁在酸性介质中的极化曲线,求算自腐蚀电位、自腐蚀电流、掌握线性扫描伏安法和TAFEL方法测定极化曲线。
实验原理铁在酸溶液中,将不断被溶解,同时产生H2,即:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (a)Fe/HCl体系是-个二重电极,即在Fe/H+界面上同时进行两个电极反应:Fe Fe2+ + 2e (b)2H+ + 2e H2 (c)反应(b)、(c)称为共轭反应。
正是由于反应(c)存在,反应(b)才能不断进行,这就是铁在酸性介质中腐蚀的主要原因。
当电极不与外电路接通时,其净电流I总为零。
在稳定状态下,铁溶解的阳极电流I(Fe)和H+还原出H2的阴极电流I(H),它们在数值上相等但符号相反,即:(1)IFe的大小反映Fe在H+中的溶解速率,而维持I(Fe),I(H)相等时的电势称为Fe/H+体系的自腐蚀电势εcor。
图12-1 Fe的极化曲线图12-1是Fe在H+中的阳极极化和阴极极化曲线图。
当对电极进行阳极极化(即加更大正电势)时,反应(c)被抑制,反应(b)加快。
此时,电化学过程以Fe的溶解为主要倾向。
通过测定对应的极化电势和极化电流,就可得到Fe/H+体系的阳极极化曲线rba。
由于反应(c)是由迁越步骤所控制,所以符合塔菲尔(Tafel)半对数关系,即:(2)直线的斜率为bFe。
当对电极进行阴极极化,即加更负的电势时,反应(b)被抑制,电化学过程以反应(c)为主要倾向。
同理,可获得阴极极化曲线rdc。
由于H+在Fe电极上还原出H2的过程也是由迁越步骤所控制,故阴极极化曲线也符合塔菲尔关系,即:(3)当把阳极极化曲线abr的直线部分ab和阴极极化曲线cdr的直线部分cd 外延,理论上应交于一点(z),z点的纵坐标就是,腐蚀电流Icor的对数,而z 点的横坐标则表示自腐蚀电势εcor的大小。
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恒电位极化
恒电位极化是指在电化学过程中,电极表面的电位保持在一个稳定的数值上,不随时间的变化而变化。
恒电位极化是一种常见的电化学现象,在许多实际应用中发挥着重要作用。
恒电位极化的产生是由于电化学反应过程中的电极极化现象。
在电极表面,发生氧化还原反应,使得电极上的电位发生变化。
当电极表面的反应速率远大于电解质中的离子迁移速率时,电极表面的电位就会保持在一个稳定的数值上,这种现象就被称为恒电位极化。
恒电位极化的形成有多种原因。
首先,电极表面的反应速率受限于电解质中的离子传输速率。
当电解质中的离子传输速率较慢时,电极表面的反应速率就会减慢,从而导致电位的稳定。
其次,电极表面可能存在一层阻碍离子传输的物质,如氧化物膜或有机物膜。
这些物质的存在会使得离子的传输速率变慢,从而导致电位的稳定。
最后,电解质中的离子浓度也会影响电极表面的反应速率。
当离子浓度较低时,电极表面的反应速率会减慢,进而导致电位的稳定。
恒电位极化在实际应用中具有广泛的应用价值。
首先,恒电位极化可以用于电解水制氢。
在电解水过程中,电极表面的电位保持在一定数值上,可以使得水分解反应高效进行,从而实现氢气的高效制备。
其次,恒电位极化可以用于电化学传感器。
电化学传感器通过测量电极表面的电位变化来检测目标物质的浓度,恒电位极化能够
保持电极表面的电位稳定,从而提高传感器的灵敏度和稳定性。
此外,恒电位极化还可以用于电化学合成和电化学腐蚀等领域。
为了实现恒电位极化,可以采取一些措施。
首先,可以通过选择合适的电解质来提高离子的传输速率,从而加快电极表面的反应速率。
其次,可以通过改变电极的形状和结构,来改变电极表面的电位分布,从而实现恒电位极化。
此外,还可以通过施加外加电位的方法来实现恒电位极化,即通过在电极上施加一个恒定的电位,使得电极表面的电位保持不变。
恒电位极化是一种常见的电化学现象,它可以使电极表面的电位保持在一个稳定的数值上,不随时间的变化而变化。
恒电位极化在许多实际应用中发挥着重要作用,如电解水制氢、电化学传感器等。
为了实现恒电位极化,可以采取一些措施,如选择合适的电解质、改变电极形状和结构等。
通过进一步研究和应用恒电位极化,可以为电化学领域的发展提供新的思路和方法。