实验碳钢极化曲线的测定

实 验 碳 钢 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...