腐蚀电化学常规测量方法课件.ppt

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1、报告人：叶超指导老师：赵晴腐蚀电化学测量方法一、电化学测量方法的分类第一类：电化学热力学性质的测量方法第二类：单纯依靠电极电势、极化电流的的控制和测量进行动力学性质的测量。第三类：在电极电势、极化电流的控制和测量的同时引入光谱波谱技术、扫描探针显微技术的体系电化学性质测量方法第一章绪论二、电化学测量的基本原则要进行电化学测量，研究某一个基本过程，就必须控制实验条件，突出主要矛盾，使该过程在电极总过程中占据主导地位，降低或消除其他基本过程的影响，通过研究的电极过程研究这一基本过程。三、电化学测量的主要步骤1、实验条件的控制2、实验结果的测

2、量3、实验结果的解析第二章电化学测量的基本方法1电化学测量的基本元件介绍⑴参比电极：参比电极的性能直接影响着电极电势的测量或控制的稳定性。⑵盐桥：当被测电极体系的溶液与参比电极的溶液不同时，常用盐桥把研究电极和参比电极连接起来。盐桥的作用主要有两个，一是减小液界电势，二是减少研究、参比溶液之间的相互污染。(3)研究电极：电化学测量的主体，其选用的材料、结构形式、表面状态对于电极上的电化学反应影响很大。(4)电解池：电解池的结构和安装对电化学测量影响很大，电解池的各个部件需要由具有不同性能的材料制成，对材料的选择要根据具体的使用环境，其要

3、具有良好的稳定性，避免材料的分解产生杂志，干扰被测电极的过程图2.1三电极体系电路示意图2伏安法伏安法主要有脉冲伏安法和线性电势扫描伏安法，其中后者应用较为广泛。我们本节主要讨论循环伏安法。循环伏安法是指在电极上施加一个线性扫描电压，以恒定的变化速度扫描，当达到某设定的终止电位时，再反向回归至某一设定的起始电位，循环伏安法电位与时间的关系如图所示扫描电压呈等腰三角形。如果前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。因此．一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程

4、的循环，故称为循环伏安法。循环伏安法常用的测量体系为三电极体系,如图所示循环伏安法的应用循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。但该法很少用于定量分析。（1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。（2）电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学—化学耦联反应等。对于有

5、机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。3恒电流法测定阴极极化曲线将研究电极的电流密度恒定在所需的值以后，测定电极的稳定电位。4恒电压法测定阳极极化曲线就是控制电极电位为一定值，然后测出该电位下的极化电流密度。5腐蚀极化图原电池在短接后，阴阳极的极化曲线如下图所示。+E0接通后开路电路接通ECEAEeAEeCEeC-EeAEC-EA阴极阳极t腐蚀极化图：一种电位-电流图，它是把表征腐蚀电流特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。腐蚀极化图的应用腐蚀极化图是研究电化学腐蚀的重要理论工具解释腐蚀过程中所发生的现象分析腐蚀

6、过程的性质和影响因素确定腐蚀的主要控制因素计算腐蚀速率研究防腐蚀剂的效果与作用机理………腐蚀极化图用于分析腐蚀速率的影响因素（1）腐蚀速率与腐蚀电池初始电位差的关系：当阴极反应及其极化曲线相同时，如果金属阳极极化程度较小，金属的平衡电位越低，则腐蚀电池的初始电位差越大，腐蚀电流越大。（2）极化性能对腐蚀速率的影响如果腐蚀电池体系中的欧姆电阻很小，则电极的极化性能对腐蚀速率必然有很大影响。在其他条件相同时，极化率越小，其腐蚀电流越大，即腐蚀速率越大。腐蚀极化图用于分析腐蚀速率的影响因素用腐蚀极化图分析腐蚀速率控制因素在腐蚀过程中如果某一

7、步骤的阻力与其他步骤相比大很多，则这一步骤对于腐蚀进行的速率影响最大，称其称为腐蚀的控制步骤，其参数称为控制因素。腐蚀的原动力腐蚀过程的阻力其中：：阴、阳极间的初始电位差Pc,PA：阴、阳极极化率R：以及欧姆电阻R第三章稳态测量方法稳态测量主要测量腐蚀金属电极的电位E与连接腐蚀金属电极外线路中德电流之间的关系。测量方式主要有两种：控制电位的测量和控制电流的测量。1控制电位的测量恒电位法两种方法电位扫描法2控制电流的测量在恒电流电路或恒电流仪的保证下，控制通过研究电极的极化电流按照人们预想的规律变化，不受电解池阻抗变化的影响，同时测量相应

8、电极电势的方法。3腐蚀金属电极的E-I曲线由强极化区的极化曲线测定Icorr、ba、bc4、稳态测量方法在金属腐蚀方面的应用在金属腐蚀方面，测量极化曲线可得出阴极保护电势，阳极保护的致钝电势、致钝电流、维钝