自线性极化技术测量金属腐蚀速度实验报告.docx
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自线性极化技术测量金属腐蚀速度实验报告
北 京 理工大学电 极过程动力学实 验报告
姓名 班级 学号
实验日期 年 月 日 指导教师
同组姓名 成绩
实验名称 线性极化技术测量金属腐蚀速度
一、实验目的
1.了解线性极化法测定金属腐蚀速度的原理和方法;
2.掌握电位扫描法测定塔菲尔曲线;
3.应用塔菲尔曲线计算极化电阻、斜率和腐蚀电流;
4.应用stern公式计算腐蚀速度。
二、实验原理
以测量铁在硫酸溶液中的腐蚀为例。
从电化学的基础理论可知,当铁在硫酸溶液中时,一定发生两个反应过程:
阳极过程:
Fe-2e-=Fe2+
阴极过程:
2H++2e-=H2 ↑
如果外电路无电流流过时,铁的阳极溶解速度与表面氢的逸出速度相等,该速度就是铁的腐蚀速度,用电流密度i腐表示,此时铁的电位即是腐蚀电位φ腐。
i腐和φ腐可以通过测定铁在硫酸中的阴极和阳极的Tafel曲线,并将两条曲线的直线段外延相交求得,交点所对应的电流是i腐,电位是φ腐。
图1是铁在硫酸中的阴极和阳极的Tafel曲线示意图。
图1 铁在硫酸中的阴极和阳极的Tafel曲线示意图
上述方法在实际应用时,有时两条曲线的外延线交点不准确,给精确测量带来很大的误差。
所以本实验采用线性极化法测定腐蚀速度。
线性极化的含意就是指在腐蚀电位附近,当Δφ≤10mV时,极化电流i与极化电位Δφ之间存在着线性规律。
对于由电化学步骤控制的腐蚀体系,存在下列关系式:
该公式即是线性极化法的Stern公式:
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