实验四 金属电化学腐蚀极化曲线.

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以下是腐蚀电池形成的缺一不可的条件: 1.必须有阴极和阳极。 2.阴极和阳极之间必须有电位差(这种电位差 因金属内晶间、应力、疲劳程度、电偶等的差 异的存在以及金属表面缝隙、氧浓差等现象的 存在,极容易在同一金属结构体内形成);亦 可在两个不同电位金属间形成。 3.阴极和阳极之间必须有金属的电流通道。 4.阴极和阳极必须浸在同一电解质中,该电解 质中有流动的自由离子。

实验装置示意图
五、 数据处理
作阳极极化曲线和阴极极化曲线,由二条切
线的交点z求Ecor、Icor,求出本实验中的腐蚀 速率。
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六、 思考讨论
三个电极各有何作用?
三、仪器及试剂
仪器:CHI660B电化学工作站,电解池、
辅助电极(铂电极).参比电极(带盐桥的 饱和甘汞电极),铁工作电极 。
试剂:硫酸(1mol/L的H2SO4溶液) ,中
性水溶液
四、操作步骤
1.电极处理 工作电极先后800#,1000#砂纸打磨,然后用三次水 清洗,再放入乙醇清洗。 2. 线性扫描伏安法测量铁的极化曲线在工作站中选择 线性扫描伏安法(Linear Sweep Voltammetry),设 置电位范围为-0.6V ~ +1.9V ,扫描速率为2550mV/s,扫描间隙(Interval)设为0.002V及相应的性 能参数,可由仪器自动获得整个的极化曲线。所采用 的扫描速率(即电势变化的速率)需要根据研究体系 的性质选定。 3.测完之后,应使仪器复原,清洗电极。把参比电极 放回原处。
同一种金属内的腐蚀电池也是普遍存在的,
它同样导致了金属的电化学腐蚀。同种金属 内部不同部位的电位差是因为金属内部不可 避免地存在着晶间、应力、疲劳、电偶、缝 隙等诸多因素而产生的,这些诸多的因素又 是金属结构在冶炼、加工、安装、焊接等过 程中造成的。这就导致在同一金属结构内部 存在着众多小范围的阳极区和大片的阴极区。 金属一旦处于电解质的环境中,腐蚀电池即 开始工作。
实验四、金属电化学腐蚀及腐 蚀极化曲线测定
一、实验目的


1、了解金属腐蚀原理,及腐蚀电池的形成。 2、绘制腐蚀极化曲线(电动势—电流曲
线),学会分析极化曲线。
二、实验原理

腐蚀电池可在两种不同金属元素间形成,由于不同金 属本身的电偶序(即电位)存在着差别,当两种金属 处于同一电解质中,并由导体连接这两种金属时,腐 蚀电池就形成了。电流通过导体和电解质形成电流回 路,此时两种金属之间的电位差越大,则电路产生的 电压越大。腐蚀电池一旦形成,阳极金属表面因不断 地失去电子,使金属原子转化为正离子,形成以氢氧 化物为主的化合物,也就是说,阳极遭到了腐蚀;而 阴极金属则相反,它不断地从阳极处得到电子,其表 面因富集了电子,在电解质中几乎没有离子产生,金 属表面始终原子状态,即没有腐蚀现象发生。
极化曲线表示电极电位和电流之间的关系, 通过对实验测量的极化曲线进行分析,可以从 电位与电流密度之间的关系来判断极化程度的 大小,由曲线的倾斜程度可以看出极化程度, 极化率是电极电位随电流密度的变化率,一般 用ρ表示: ρ=△E/△I=tanα 极化率越大,电极极化的倾向也越大,电 极反应速率的微小变化就会引起电极电位的明 显改变,电极过程不容易进行,受到阻力比较 大,反之极化率越小,则电极过程越容易进行。
极化曲线法又称塔菲尔(Tafel)线外推法,
一般以纵坐标表示电极电位,横坐标表示电 流密度。它是一种测定腐蚀速率的方法。做 法是将金属样品制成电极浸入腐蚀介质中, 测得电压ε和电流I的关系,作log|I|-ε图,将阴、 阳极极化曲线的直线部分延长,所得交点对 应的即为logIcor,由腐蚀电流Icor除以事先精确 测量的样品面积S0,即得腐蚀速率。本实验 测铁在硫酸中的极化曲线。
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