3.1极化定义及极化原因

★腐蚀电池的极化包括阳极的阳极极化和阴 极的阴极极化，不过两者的极化程度和方向 不相同。
n 去极化作用（过程）：消除或减弱阳极和阴极的极化 作用的过程。
n 去极化剂：能消除或减△弱极φ化a作=用φ的a物–质φ0。a﹥0 △φc = φc – φ0c﹤0
酸性条件
水化氢离子 吸附态氢原
子 氢分子脱附
电池工作原理
• 正极 • 负极 • 电线 • 电解质
• 碳棒 • 锌片
实验现象：
Zn
A
K
Cu
NaCl溶液
r
K
A
Zn Cu
高阻电压表
V
参比电极
极化：电流接通后，电池两极间电位 差减小并引起电流强度降低的现象。
阳极极化：通过电流时阳极电位向正方向移动现象。 阴极极化：通过电流时阴极电位向负方向移动现象。
Icor
c a
Icor
a
o a
Icor
)
Icor
o c
cor
是阴极极化曲线的斜率的绝对值，叫阴极
Icor 极化率，记为Pc，表示阴极反应的阻力。
a oa
Icor
是阳极极化曲线的斜率，叫阳极极化率， 记为Pa，表示阳极反应的阻力。
c a
Icor
是电路的欧姆电阻R，在腐蚀电池中， 主要是溶液电阻Rs。
(2)阳极极化控制：Pa>> Pc , R可以忽略
(3)欧姆电阻控制：R >>Pa , Pc
Icor
o c
o a
Pa Pc R
n Evans极化图的本质特征：
用极化曲线的斜率来表示腐蚀电池工作的阻力， 电极反应的阻力越大，极化曲线的斜率就越大。
用Evans极化图表示各种因素对腐蚀电流的影响
E
E
E
Pc
φoc φoc
Icor
I
（a）阳极初始电位负移
Icor
(b)阴极初始电位正移
Icor
英国科学家Evans是 世界最著名的腐蚀专家， 大气腐蚀理论创始人， 防腐包装技术的奠基者。 从事金属保护及金属电 化学研究工作。 1923年 Evans首先提出金属的大 气腐蚀理论，并阐述了 金属腐蚀的电化学特征， 特别强调了水蒸气的影 响。
Evans极化图的数学表达式
oc
oa
(
o c
cor
第三章 电化学腐蚀动力学
u 腐蚀电池电极过程 u 腐蚀电池的极化 u 腐蚀极化图及其应用 u 电化学极化动力学 u 液相传质控制下动力学 u 混合电位及腐蚀电位
Zn：Zn2+/Zn电极反应
• 电解质
C：MnO2/Mn2O3电极反应
•锌 • 碳棒
q电池内部结构
e锌
锌离子 锌离子 锌离子
碳棒
H+
I
H+ H+
氢分子
阴极的电化学极化 阴极的浓差极化
金属原子
吸附态金属 原子
吸附态络合 物
络合离子
水化金属离 子
阳极的电化学极化
阳极的浓差极化
阳极的电阻极化
测量电偶腐蚀电池的极化曲线的装置
r
K
高阻电压表
A
V
测Zn电极
电位的电路 Zn Cu
没画出来
参比电极
K 开路时，i=0, Cu和Zn的电位分别为静止电位φoc(Cu), φ oa(Zn) K 闭路时，电流通，r 减小， 电路欧姆电阻 R减小，电流 i 增大，Zn电位正移
I
(b)阴极极化率大
E
E
E
Rs
Pa Icor I
I`Cor Icor I
Icor I
（d）阳极极化率增大 （e）初始电位差和阴~阳极 （f）溶液欧姆电阻大 极化率共同影响
¡用Evans极化图表示腐蚀电池的控制类型
Cc
Pc
Pc Pa
R
, Ca
Pc
Pa Pa
R
, Cr
Pc
R Pa
R
(1)阴极极化控制：Pc >> Pa , R可以忽略
Cu电位负移， φ c(Cu)- φ a(Zn)=iR,R=0,i 达到 imax
用上图装置测量的极化曲线（Zn和Cu面积相等）
E
φoc（cu）
φc（cu） φa（Zn）
欧姆电阻压降iR
φoa（Zn）
i imax
返回
Evans极化图及其应用
n Evans极化图
E
φபைடு நூலகம்c
φcor
φoa
Icor I
Evans(1889-1962)