去极化的定义

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）
I稳是起初的1/22。（I稳 = 0.2 mA)
Ec Ea I R
1 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
第二章
金属腐蚀的动力学
主讲人：梁 平 副教授
机械工程学院 金属材料工程系 E-mail: liangping770101@163.com； Tel: 13470541137
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；
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
-660 -670 -680 -690
without KIO3 with KIO3
E / mV(SCE)
-700 -710 -720 -730 -740 -750 -760 0 5 10 15 20 25 30
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。
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wk.baidu.com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
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。
E E I R
0 c
0 a
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。
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] 极化现象； 阳极极化、阴极极化、去极化的定义； 极化的本质；
（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.
Zn + nH2O → Zn2+· · nH2O + 2e 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
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 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。
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； 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
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）。
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。
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。
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：