极化曲线等的实验原理 2

极化曲线

是一种快速测定金属腐蚀速度和腐蚀倾向的方法，极化曲线的自腐蚀电位表明了材料的腐蚀趋势，电位越负说明腐蚀趋势越大，而自腐蚀电流密度icorr表明了腐蚀速度的快慢， icorr越大，说明腐蚀速度越快。icorr是阴极极化曲线和阳极化曲线的塔菲尔区的切线交点对应的电流密度值。操作参数：采用动电位极化曲线法评价耐蚀性能，测量溶液是3.5%NaCl，在自腐蚀电位±300mV进扫描，扫描速率为50mV/s。

显微硬度评价膜层性能

测定之前，先要将待测磨料制成反光磨片试样，置于显微硬度计的载物台上，通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后，在试样表面上会产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑，用目镜测微器测量凹坑对角线的长度。根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F/d2。其最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，任意试验力性能不受影响；缺点在于试样要求高，技术要求高，多数停留在实验室使用，致使试验效率低。

仪器操作参数：试验力1.961N（200g），测量系统放大倍数400倍（测量）、100倍（观察），加载时间10s，电源交流电220V。

实验原理

阳极氧化，

它是一种比较传统的表面处理技术，就是把金属或合金放在合适的电解液中作为阳极进行通电、处理，使得金属或合金表面生成一种氧化薄膜的电化学氧化方法。

极化曲线的测定

实验九极化曲线的测定 【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 (1) 恒电位法 恒电位法就是将研究电极依次恒定在不同的数值上,然后测量对应于各电位下的电流.极化曲线的测量应尽可能接近体系稳态.稳态体系指被研究体系的极化电流,电极电势,电极表面状态等基本上不随时间而改变.在实际测量中,常用的控制电位测量方法有以下两种: 静态法:将电极电势恒定在某一数值,测定相应的稳定电流值,如此逐点地测量一系列各个电极电势下的稳定电流值,以获得完整的极化曲线.对某些体系,达到稳态可能需要很长时间,为节省时间,提高测量重现性,往往人们自行规定每次电势恒定的时间. 动态法:控制电极电势以较慢的速度连续地改变(扫描),并测量对应电位下的瞬时电流值,以瞬时电流与对应的电极电势作图,获得整个的极化曲线.一般来说,电极表面建立稳态的速度愈慢,则电位扫描速度也应愈慢.因此对不同的电极体系,扫描速度也不相同.为测得稳态极化曲线,人们通常依次减小扫描速度测定若干条极化曲线,当测至极化曲线不再明显变化时,可确定此扫描速度下测得的极化曲线即为稳态极化曲线.同样,为节省时间,对于那些只是为了比较不同因素对电极过程影响的极化曲线,则选取适当的扫描速度绘

极化曲线的测定

极化曲线的测定 一、实验目的 掌握恒电位测定极化曲线的方法，测定碳钢（圆型钢筋）在碱性溶液中的恒电位阳极极化曲线及其极化电位。 二、实验原理 实际的电化学过程并不是在热力学可逆条件下进行的。在电流通过电极时，电极电位会偏离其平衡值，这种现象称为极化。在外电流的作用下，阴极电位会偏离其平衡位置向负的方向移动，称为阴极极化；而阳极电位会偏离其平衡位置向正的方向移动，称为阳极极化。在电化学研究中，常常测定极化曲线，即电极电位与电流密度的关系。铁在硫酸溶液中典型的阳极极化曲线如图23.1所示，该曲线分为四个区域： 电 流 密 度 i 阳极电位φ + 图23.1 阳极极化曲线 1．从点a 到点b 的电位范围称金属活化区。此区域内的ab 线段是金属的正常阳极溶解，以铁电极为例，此时铁以二价形式进入溶液，即Fe → Fe 2+ + 2e-。a 点即为金属的自然腐蚀电位。 2．从b 点到c 点称为钝化过渡区。bc 线是由活化态到钝化态的转变过程，b 点所对应的电位称为致钝电位，其对应的电流密度ib 称为致钝电流密度，此时Fe 2+离子与溶液中的-24 SO 离子形成4FeSO 沉淀层， 阻碍了阳极反应进行，导致电流密度开始下降。由于+H 不容易到达4FeSO 沉淀层的内部，因此铁表面的pH 逐步增大。 3．从c 点到d 点的电位范围称为钝化区。由于金属表面状态发生变化，阳极溶解过程的过

电位升高，金属的溶解速率急剧下降。在此区域内的电流密度很小，基本上不随电位的变化而改变。此时的电流密度称为维持钝化电流密度i m 。对铁电极而言，此时32O Fe 在铁表面生成，形成致密的氧化膜，极大地阻碍了铁的溶解，出现钝化现象。 4.de 段的电位范围称为过钝化区。在此区阳极电流密度又重新随电位增大而增大，金属的溶解速度又开始增大，这种在一定电位下使钝化了的金属又重新溶解的现象叫做过钝化。电流密度增大的原因可能是产生了高价离子（如，铁以高价转入溶液），或者达到了氧的析出电位，析出氧气。 测定极化曲线实际上是测定有电流流过电极时电极电位与电流的关系，极化曲线的测定可以用恒电流和恒电位两种方法。恒电流法是控制通过电极的电流（或电流密度），测定各电流密度时的电极电位，从而得到极化曲线。恒电位法是将研究电极的电位恒定地维持在所需的数值，然后测定相应的电流密度，从而得到极化曲线。由于在同一电流密度下可能对应多个不同的电极电位，因此用恒电流法不能完整的描述出电流密度与电位间的全部复杂关系。 本实验采用控制电极电位的恒电位法测定碳钢在碱性溶液中的阳极极化曲线。碳钢常用作建筑钢筋，是大量使用的建筑材料。混凝土凝结过程中会析出氢氧化钙等碱性物质，并在钢筋表面形成保护膜，阻止钢筋的腐蚀。同时，渗入混凝土内部的雨水等外来物质会带入2CO 、 Cl 等，改变钢筋表面的pH 值和腐蚀电位。本实验模拟钢筋在混凝土中所处的碱性环境，通过恒电位法测定其极化曲线，了解影响钢筋腐蚀的各种因素。 三、仪器与试剂 HDY-I 型恒电位仪（南京桑力电子设备厂），三电极池及支架，碳钢电极，铂电极，饱和甘汞电极，34HCO NH 饱和溶液，浓3NH 水，1%（体积比）硫酸溶液，丙酮，金相砂纸。烧杯（100ml ）2只，量筒（50或100ml ）1只。 恒电位仪前面板如图23.2所示，以功能作用划分为14个区： 图23.2 前面板示意图

实验2-Zn电极极化曲线测定

华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业新能源材料与器件年级、班级2014 课程名称电化学基础实验实验项目Zn电极阳极极化曲线的测量实验类型验证实验时间2016年4月11日 实验指导老师吕老师实验评分 、

一．实验目的 1.掌握阳极极化曲线测试的基本原理和方法 2.测定Zn电极在1M NaOH溶液和1MZnCl2溶液中的阳极极化曲线 3.通过实验理解金属电极钝化与活化过程 二．实验原理 线性电位扫描法是指控制电极电位在一定的电位范围内，以一定的速度均匀连续变化，同时记录下各电位下反应的电流密度，从而得到电位电流密度曲线，即稳态极化曲线，在这种情况下，电位是自变量，电流密度是因变量，极化曲线表示稳态电流密度与电位之间的函数关系：i＝f（ψ） 线性电位扫描发可测定阳极极化曲线，特别适用于测定电极表面状态有特殊变化的极化曲线，如测定具有阳极钝化行为的阳极极化曲线。 阳极极化：金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程叫做阳极极化：M=Mn++ne- 金属的钝化现象：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。但当阳极电位正到某一数值时，其溶解速度达到一最大值。此后阳极溶解速度随着电位变正，反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。 三．仪器与试剂 1.实验仪器：CHI电化学工作站一台Zn电极Hg/HgO电极甘汞电极铂电极三口电解槽 2.实验试剂：1MKOH溶液250ml 1MZnCl2溶液250ml 四．实验步骤 1.电极预处理：将锌电极沾一点去离子水后用砂纸轻轻打磨，除去氧化膜，将电极表面磨平，用去离子水冲洗干净用滤纸吸干之后轻放进电解池中。电解池中的辅助电极为铂电极，参比电极为甘汞电极（酸性或中性电解液），Hg／HgO 电极（碱性电解液），往电解池中加入KOH（ZnCl2）溶液。 2.极化曲线的测定： 1）启动电化学工作站，运行软件，首先测试开路电压。再选择Setup菜单中电极“Technique”选项，在弹出菜单中选择“Linear SweepVoltammentry”技术，分别根据电解液的不同输入测试条件。测量Zn电极在1MKOH和1M ZnCl2溶液中常温和45度的阳极极化曲线（扫描速率为5mv/s，从开路到截止电压分别为－1.2V到－0.5V和－1.6V到－1V，勾选“A uto S can if Scan rate <=0.01V/s”）2）将电解池放入45度水浴锅中，重复（1） 3.在ZnCl2溶液中选择甘汞电极作为参比电极，在KOH溶液中选择Hg/HgO 电极作为参比电极。 4.实验完毕，关闭仪器，将实验电极清洗干净后放回原处待用。

金属极化曲线的测定实验报告

金属极化曲线的测定实验报告 实验名称：金属极化曲线的测定 实验目的：通过测定金属极化曲线，了解金属的电化学特性，并探讨金属的腐蚀行为。 实验原理：金属在溶液中的电极反应可以通过极化曲线来了解。极化曲线是通过在不同电位下测量电流得到的。极化曲线可分为阳极极化曲线和阴极极化曲线。阳极极化曲线反应了金属发生氧化反应时的电化学特性，阴极极化曲线反应了金属发生还原反应时的电化学特性。 实验仪器：电极测试仪、电位计、电流计、溶液槽、参比电极、工作电极等。 实验步骤： 1. 准备工作：清洗和磨光工作电极，并固定在电极测试仪上。准备好参比电极和电解槽。 2. 将工作电极和参比电极依次插入电解槽中，保证电极完全浸入溶液中。 3. 打开电极测试仪和电位计，进行零点校准，并调节电位计的电位为初始电位。 4. 开始测量：逐渐改变电位，记录对应的电流值。首先记录阳极极化曲线，然后通过反向电流去极化，并记录阴极极化曲线。 5. 根据测量数据绘制极化曲线。 实验结果：根据测量得到的数据，绘制得到阳极极化曲线和阴

极极化曲线。根据曲线形状和电流值的变化，分析金属在溶液中的电化学特性和腐蚀行为。 实验讨论和结论：根据测得的极化曲线，可以分析金属的电化学特性和腐蚀行为。比如当曲线向高电位延伸时，说明金属发生氧化反应，存在腐蚀现象；当曲线向低电位延伸时，说明金属发生还原反应，有防腐效果。 实验注意事项： 1. 实验中要谨慎操作电位计和电流计，避免出现误差。 2. 注意溶液的配制和浓度的选择，保证实验的可靠性。 3. 实验结束后要将仪器清洗干净，保养好。 实验总结：通过金属极化曲线的测定，我们可以了解金属的电化学特性以及其在溶液中的腐蚀行为。这对于研究金属材料的耐蚀性以及腐蚀机理有着重要的意义。通过实验，我们可以得到有关金属的极化曲线，结合实验结果进行分析，有助于我们深入了解金属在不同环境下的电化学特性和腐蚀行为。

恒电位法测定极化曲线

恒电位法测定极化曲线 一、实验目的 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。 二、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13-1所示。 图13-1极化曲线 A - B:活性溶解区； B :临界钝化点 B -。：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： MfM n++n e 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13-1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。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。 三、仪器试剂 恒电位仪一台 饱和甘汞电极1支 碳钢电极1支 铝电极1支 三室电解槽1只（见图13-2） 盐桥（饱和氯化钾溶 液） 试剂瓶2个（一个放饱和KC1, 一个放3% NaCl ） 铁夹 1200#金相砂纸 棉球 无水乙醇（AR ） 2 mol-L -1 (NH 4)2CO 3溶液 0.5 mol-L -1H 2so 4溶液 丙酮（AR ）

极化曲线的测定

实验一极化曲线的测定 一实验目的 1.1掌握用“三电极”法测定金属沉积过程的电极电势。 1.2 通过对镍在玻碳电极上的沉积电势的测量加深理解过电位和极化曲线的概念。 1.3 了解控制电位法测量极化曲线的方法。 二实验原理 2.1当把金属插入其盐溶液中时，金属表面上的正离子受到极性水分子的作用，有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表面的倾向。与此同时，溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面的倾向。当这种溶解与沉积达到平衡时，形成了双电层，在金属／溶液界面上建立起一个不变的电位差值，这个电位差值就是金属的平衡电位，E R表示。当有电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势，成为不可逆电极电势，用E IR表示；电极的电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。通常把某一电流密度下的电势E R与E IR之间的差值的绝对值称为超电势，即： η=│E IR－E R│。 影响超电势的因素很多，如电极材料，电极的表面状态，电流密度，温度，电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。测定镍沉积超电势实际上就是测定电极在不同外电流下所对应的极化电极电势，以电流对电极电势作图I～E（阴极），所得曲线称为极化曲线。 2.2研究电极超电势通常采用三电极法，其装置如图示。 图1 三电极装置图 辅助电极的作用是与研究电极构成回路，通过电流，借以改变研究电极的电势。参比电极与研究电极组成电池，恒电位仪测定其电势差并显示以饱和甘汞电极为参比的研究电极的电极电势值。 2.3测量极化曲线有两种方法：控制电流法与控制电势法（也称恒电流法与恒电势法）。控制电势法是通过改变研究电极的电极电势，然后测量一系列对应于某一电势下的电流值。由于

极化曲线测试实验

极化曲线的测试与分析 一．实验目的： 掌握测定金属极化曲线的方法； 二．实验装置及实验材料 1．电化学测量系统（PS-268A型）1台2．计算机1台3．三电极系统（研究电极：试样；参比电极：甘汞；辅助电极；铂）1套 4. 低碳钢电化学试样1个 5.碳钢挂片试样4个 6.过饱和KCl、蒸馏水、丙酮、脱脂棉、砂纸等若干 7.量尺、分析天平、量杯、烧杯、毛刷等。 三．实验原理 1、电化学腐蚀原理 金属腐蚀按腐蚀机理可分为化学腐蚀，电化学腐蚀两类。电化学腐蚀是指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏。其特点是反应过程中金属构成电极，整个系统有阳极失去电子和阴极获得电子及电子流动的产生。电化学腐蚀服从电化学动力学的基本规律。 当金属浸入电解质溶液时，由于水分子极性的静电作用，或由于金属电子的吸附作用。在两相界面的两侧将形成由电子层与正离子层组成的双电层。由于双电层的存在而产生的电位差称为金属―溶液体系的电极电位。不同的金属在不同的溶液体系中有不同的电极电位。 至今还没有可靠的方法可以测定金属电极电位的绝对值，但可以求其相对值。通常是指定某一电位稳定的电极为基准电极也叫参比电极或参考电极，人为规定其电位值；再把它与被研究电极组成原电池；测定出原电池的电动势，则被研究电极的电极电位就被测出。通常采用的参比电极是标准氢电极，但在实际工作中常常采用更方便、更结实的参比电极，如甘汞电极，银－氯化银电极等。 实际上，金属大多是含有杂质的或者以合金的形态存在。因此，金属浸入电解质溶液后，其界面不是存在单一电极而是存在着几个电极，测得的电位也

是其混合值，金属与电解质溶液接触一定时间后，达到的稳定电位值称为该金属在该电解质溶液中的腐蚀电位或自然腐蚀电位，又叫开路电位或混合电位。腐蚀电位决定于金属材料的成分，金相组织结构，表面状态以及电解质溶液的成分，浓度，温度和PH值等。 腐蚀电位的大小与金属腐蚀速度之间没有简单的对应关系，但其可以大致指出金属的耐腐蚀性。腐蚀电位越负，金属被介质腐蚀的趋势越大；反之，腐蚀电位越正，金属在该介质中越稳定，受腐蚀倾向越小，特别是腐蚀电位随时间变化的E k-t曲线常常能说明金属表面保护膜的形成过程和稳定性，以及腐蚀速度是否恒定，是否出现局部腐蚀等等。所以测定腐蚀电位及E k－t曲线对于研究腐蚀机理和控制过程有很大意义。 金属腐蚀电位越负，腐蚀倾向越大，但腐蚀的可能性大，并不等于腐蚀速度大，因为腐蚀速度的大小除与金属腐蚀电位有关外，还与金属极化现象有关。 极化作用实际上是环境因素对腐蚀电池反应的阻碍作用，原电池的极化是指原电池两极接通后，由于两极间有电流通过，而同时引起阳极电位向负电位方向移动（阳极极化），与阴极电位向正电位方向移动（阴极极化），两极电位差减小，原电池电流强度减小，腐蚀速度也随之减缓的现象。 外加电流可加剧原电池的极化，给一金属电极通以阳极电流，则金属电极 图1 I-E曲线图2 logI-E曲线 的电流强度I与其相对应的电极电位E之间的变化关系曲线—E-I曲线，或表示为E-logI曲线叫极化曲线，如图1、图2所示。根据极化时金属电极电位与电流强度的关系，可以把极化曲线分为三个区域：微极化区、弱极化区、强极化区。在微极化区，施加的是微量级极化电流，△E很小时（约±10mv），E-I 极化曲线呈线性关系，故此区又称线性极化区，直线的斜率称为极化电阻R P

动电位极化曲线测试原理

动电位极化曲线测试原理 动电位极化曲线测试是一种用于评估金属材料的耐蚀性能的实验方法。动电位极化曲线测试可以帮助工程师和科学家了解金属材料在不同环境条件下的腐蚀行为，为材料的选取和设计提供重要的数据支持。在这篇文章中，我们将介绍动电位极化曲线测试的原理、实验方法和数据分析以及其在工程实践中的应用。 原理 动电位极化曲线测试是一种电化学实验方法，它利用电化学反应的原理来评估金属材料的耐蚀性能。在动电位极化曲线测试中，将极化电流施加在试样的表面上，通过测量试样的电位随时间的变化来确定试样的极化曲线，从而评估试样的腐蚀行为。 在动电位极化曲线测试中，常用的试样是工程材料中常见的金属材料，如钢铁、铜、铝等。试样的表面通常会进行预处理，以去除表面的氧化物和其他杂质，以确保实验数据的准确性。 实验方法

动电位极化曲线测试的实验方法包括以下几个步骤： 1.试样的预处理：首先将试样表面进行清洁和抛光，以去除表面的氧化物和其他杂质。然后将试样固定在实验设备中，以保证试样的稳定和可靠的测量。 2.极化曲线测试：在实验设备中施加一定的电流，使试样的电位随时间呈现出变化的曲线。通过测量试样电位随时间的变化，绘制出试样的动电位极化曲线。 3.数据分析：通过分析极化曲线的形状和特征，可以评估试样在不同环境条件下的腐蚀行为。通常可以通过极化曲线的斜率和截距来评估试样的腐蚀速率和腐蚀电位等参数。 应用 动电位极化曲线测试在工程实践中有着广泛的应用。它可以帮助工程师和科学家了解金属材料在不同环境条件下的腐蚀行为，为材料选择和设计提供重要的数据支持。动电位极化曲线测试还可以用于评估防腐蚀涂层和表面处理技术的效果，为工程材料的调研和开发提供数据支持。

阴极极化曲线的测定实验报告

阴极极化曲线的测定实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过测定阴极极化曲线，掌握电化学腐蚀的基本概念和原理，了解阴极保护的方法和应用。 二、实验原理 1. 电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的氧化还原反应，导致金属表面受到侵蚀和破坏的过程。其主要原因是金属表面与溶液中存在的氧、水等物质发生氧化还原反应，形成氧化物或氢离子等产物，导致金属表面失去原有的结构和功能。 2. 阴极保护 阴极保护是指通过在金属表面制造一定电位差，使其成为阴极而得到保护。常用的阴极保护方法有阳极保护、外加电位法和牺牲阳极法。 3. 阴极极化曲线 阴极极化曲线是指在一定条件下，测量阴极电位与对数电流密度之间关系得到的曲线。该曲线可以反映出金属在特定条件下的耐蚀性和防护效果，是电化学腐蚀研究的重要工具之一。

三、实验步骤 1. 准备工作 （1）清洗试样：将试样用去离子水清洗干净，然后用酒精擦拭干净。（2）制备电解质：取适量氯化钠和硫酸铜溶解于去离子水中，调节pH值至7左右。 （3）连接电路：将试样与电极连接好，接入电路中。 2. 测定阴极极化曲线 （1）先进行开路电位测定，在无外加电压的情况下记录试样的开路电位。 （2）按照一定速率施加外加电压，记录不同外加电压下的阴极电位和对数电流密度。 （3）根据测得的数据绘制阴极极化曲线。 四、实验结果分析 通过实验测定得到的阴极极化曲线可以反映出不同条件下金属表面的耐蚀性和防护效果。一般来说，当阴极保护效果越好时，阴极极化曲线越平稳。而当金属表面存在缺陷或者阴极保护效果不佳时，曲线会出现明显的波动和突变。因此，通过对阴极极化曲线的测定和分析，可以评估金属表面的耐蚀性和防护效果，并选择合适的防腐措施进行保护。 五、实验注意事项

恒电势法测定极化曲线

恒电势法测定极化曲线 恒电势法是电化学分析法中常用的一种方法，用于测定电化学反应的极化曲线，也就是反应物浓度与极化电位（或电流密度）之间的关系。恒电势法通过控制电化学反应体系中的电势，使其在一定幅度内变化，从而测定样品的极化曲线。本文将介绍恒电势法测定极化曲线的基本原理、实验操作和数据处理方法。 一、基本原理 恒电势法是在一定电势范围内，保持电极电势恒定，同时测定电流密度（或电位）的方法。在电化学反应中，电极电势随反应进行而变化，一般来说，反应速率随着电极电势的变化而变化，因此，通过测定电极电势变化时的电流密度，可以得到极化曲线。 二、实验操作 1.实验器材 （1）恒电势仪：用于控制电极电位，并记录电流密度（或电位）数据。 （2）电化学电池：包括工作电极、参比电极和计数器。 （3）化学药品：包括电解液、反应物等。 2.实验步骤 （1）准备电池 将工作电极、参比电极和计数器连接好，并加入适量的电解液。 （2）校准电极电位 使用参比电极校准电极电位，确保电极电位精确、稳定。 以一定速率改变反应物浓度，记录此时的电流密度（或电势）值，得到极化曲线。 （4）拟合曲线 通过拟合极化曲线，求出反应物动力学参数，如反应速率、反应物活化能等。 三、数据处理 根据实验测得的数据，可用某些数学方法进行数据处理，拟合极化曲线。常见的方法有线性拟合和非线性拟合。

线性拟合法：将极化曲线化为一条直线，用最小二乘法求解拟合直线的斜率和截距，从而得到反应物活化能等参数。 非线性拟合法：利用计算机软件或手动计算方法求解非线性极化曲线的拟合参数，如Tafel斜率、交换电流密度等。 四、结论 恒电势法测定极化曲线是电化学分析中常用的一种方法，可以用于测定反应物的动力学行为和反应物活化能等参数。在实验中，应注意控制反应条件，减少误差的影响，同时选择合适的数据处理方法，得到准确的结果。

实验二 铁的极化曲线的测定

实验二铁的极化曲线的测定 实验二铁的极化曲线的测定 一、实验目的 1、掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe在H2SO4、HCl溶液中的阴极极化、阳极极化曲线，求得Fe的自腐蚀电位，自腐蚀电流和钝化电势、钝化电流等参数。 2、了解Cl-离子，缓蚀剂等因素对铁电极极化的影响。 3、讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、实验原理 1、铁的极化曲线： 金属的电化学腐蚀是金属与介质接触时发生的自溶解过程。例如 Fe →Fe2++2e (1) 2H++2e →H2(2) Fe将不断被溶解，同时产生H2。Fe电极和H2电极及H2SO4溶液构成了腐蚀原电池，其腐蚀反应为： Fe+2H+→ Fe2++H2(3) 这就是Fe在酸性溶液中腐蚀的原因。 当电极不与外电路接通时，其净电流为零。即I corr=I Fe=-I H≠0。 图1中ra为阴极极化曲线。当对电极进行阴极极化，即加比Ecorr更负的电势，反应(1) 被抑制，反应(2)加速，电化学过程以H2析出为主，这种效应称为“阴极保护”。塔菲尔(Tafel)半对数关系，即： 图1中ab为阳极极化曲线。当对电极进行阳极极化时，即加比Ecorr更正的电势，则反应(2) 被抑制，反应(1) 加速，电化学过程以Fe溶解为主。符合公式： 2、铁的钝化曲线：

abc段是Fe的正常溶解，生成Fe2+，称为活化区。cd段称为活化钝化过渡区。 de段的电流称为维钝电流，此段电极处于比较稳定的钝化区, Fe2+离子与溶液中的离子形成FeSO4沉淀层，阻滞了阳极反应，由于H+不易达到FeSO4层内部，使Fe表面的pH增大，Fe2O3、Fe3O4开始在Fe表面生成，形成了致密的氧化膜，极大地阻滞了Fe的溶解，因而出现钝化现象。ef段称为过钝化区。 图3中W表示研究电极、C表示辅助电极、r表示参比电极。参比电极和研究电极组成原电池，可确定研究电极的电位。辅助电极与研究电极组成电解池，使研究电极处于极化状态。 在实际测量中，常采用的恒电势法有下列两种： ·静态法：将电极电势较长时间地维持在某一恒定值，同时测量电流密度随 时间的变化，直到电流基本上达到某一稳定值。如此逐点地测量在各个电极电势下的稳定电流密度值，以获得完整的极化曲线的方法。 ·动态法：控制电极电势以较慢的速度连续地改变（扫描），并测量对应电势下的瞬时电流密度，并以瞬时电流密度值与对应的电势作图就得到整个极化曲线。所采用的扫描速度（即电势变化的速度）需要根据研究体系的性质选定。一般说来，电极表面建立稳态的速度越慢，则扫描也应越慢，这样才能使测得的极化曲线与采用静态法测得的结果接近。 三、仪器和药品 仪器LK2005A电化学工作站（天津兰力科公司）1台；电解池1个；硫酸亚汞电极（参比电极）、Fe电极（研究电极）、Pt片电极（辅助电极）各1支； 试剂0.1mol/L、1mol/LH2SO4溶液；1mol/LHCl溶液；乌洛托品（缓蚀剂）。 四、实验步骤 1、电极处理：用金相砂纸将铁电极表面打磨平整光亮，用蒸馏水清洗后滤纸吸干。每次测量前都需要重复此步骤，电极处理得好坏对测量结果影响很大。 2、测量极化曲线： （1）打开LK2005A型电化学工作站的窗口； （2）安装电极，使电极进入电解质溶液中，将绿色夹头夹Fe电极，红色夹头夹Pt片电极，黄色夹头夹参比电极； （3）测定开路电位。选中恒电位技术中的“开路电位—时间”实验技术，双击选择参数，

极化曲线的测定

实验八 极化曲线的测定 一、实验目的 1、掌握稳态恒电势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、掌握恒电势仪的使用方法。 二、实验原理 1、极化现象与极化曲线 当电极处于平衡状态，电极上无电流通过时，这时的电极电势称为平衡电势。当有电流明显地通过电极时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，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，电极电势将越来越偏离平衡电势。这种由于有电流存在而造成电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。 在某一电流密度下，实际发生电解的电极电势与平衡电极电势之间的差值称为超电势。阳极上由于超电势使电极电势变大，阴极上由于超电势使电极电势变小。超电势的大小与流经电极的电流密度有关，电极电势(或超电势)与电流密度的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。除电流密度外，影响超电势的因素还有很多，如电极材料，电极的表面状态，温度，电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。 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 →M n+＋n e 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（用电流密度表示）随电势变正而逐渐增大，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3-8-1为钢在硫酸溶液中的阳极极化曲 线。图中曲线表明，从A 点开始，随着电势向 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 (1) 恒电势法 恒电势法就是将研究电极依次恒定在不同的数值上，然后测量对应于各电势下的电流。极化曲线的测量应尽可能接近体系稳态。稳态体系指被研究体系的极化电流、电极电势、电 图3-8-1 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

极化曲线的测定实验报告

极化曲线的测定实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过测量样品在不同电场下的电流，绘制出其极化曲线，并根据曲线确定样品的电导率和极化时间常数。 二、实验原理 当一个物质处于外加电场中时，其内部会发生极化现象，即分子或离子在电场作用下会发生定向排列，从而使物质具有了极化性。当外加电场被移除后，物质内部的极化效应并不会立即消失，而是以一定的速率逐渐消失。这种现象被称为电介质的极化现象。 通过测量样品在不同电场下的电流，可以绘制出其极化曲线。根据该曲线可以确定样品的电导率和极化时间常数。 三、实验步骤 1. 将样品放置于试验盘上，并将试验盘插入到仪器中。 2. 打开仪器开关，并设置所需测试参数。 3. 施加一定大小的交变电压，并记录下相应的交变电流值。 4. 依次改变施加的交变电压大小，并记录下相应的交变电流值。 5. 根据所得数据绘制出样品的极化曲线。

四、实验注意事项 1. 操作过程中应注意安全，避免触电等事故的发生。 2. 测量时应保证样品表面干燥清洁，以避免影响测量结果。 3. 测量时应注意仪器的精度和准确性，以保证数据的可靠性。 五、实验结果分析 根据所得数据绘制出样品的极化曲线后，可以对样品的电导率和极化 时间常数进行分析。 电导率反映了样品对电流的传导能力。根据极化曲线可以计算出样品 在不同电场下的电导率，并绘制出其变化曲线。通过分析该曲线可以 确定样品的导电特性。 极化时间常数是指在外加电场消失后，物质内部极化效应消失至原始 状态所需的时间。根据极化曲线可以计算出样品在不同电场下的极化 时间常数，并绘制出其变化曲线。通过分析该曲线可以确定样品内部 分子或离子排列结构及其相互作用规律。 六、实验结论 通过本次实验，我们成功地测定了样品在不同电场下的电流，并绘制 了其极化曲线。根据该曲线我们确定了样品的电导率和极化时间常数，进一步分析了样品的导电特性和内部分子或离子排列结构及其相互作 用规律。这对于深入理解电介质的极化现象具有重要意义。

316l不锈钢在纯水里的极化曲线

这篇文章将以“316L不锈钢在纯水中的极化曲线”为主题展开讨论，并按照从简到繁、由浅入深的方式，为您全面解读这一主题。 1. 介绍316L不锈钢在纯水中的极化曲线 316L不锈钢是一种低碳钢，具有良好的耐蚀性能，因此被广泛应用于船舶、化工设备和食品加工等领域。而极化曲线则是评估金属材料耐蚀性能的重要方法之一，通过对316L不锈钢在纯水中的极化曲线进行分析可以全面了解其耐蚀性能。 2. 极化曲线的实验原理 在实验室中，将316L不锈钢放入盛有纯水的电化学池中，并通过不同电位下的极化曲线来评估其在纯水中的腐蚀行为。实验原理包括电化学腐蚀的基本原理，以及如何通过极化曲线来获取材料在纯水中的腐蚀动力学参数。 3. 极化曲线的数据分析 通过实验获取的极化曲线数据将进行详细的分析，包括腐蚀电位、腐蚀电流密度以及阳极和阴极极化曲线等参数。这些参数将帮助我们全面了解316L不锈钢在纯水中的腐蚀行为，为材料选择和工程应用提供重要参考。 4. 对316L不锈钢在纯水中极化曲线的评价 根据极化曲线的分析结果，将对316L不锈钢在纯水中的腐蚀性能进行

评价。包括其耐蚀性能的优势和局限性，以及如何优化材料配方和表 面处理来提高其在纯水环境中的使用寿命。 5. 个人观点和总结 在文章的笔者将共享个人对316L不锈钢在纯水中极化曲线的理解和看法，同时对本文进行总结性的回顾，以便读者能够全面、深刻地理解 这一主题，并对相关领域有更深入的认识。 通过以上全面的讨论和分析，相信您能够对316L不锈钢在纯水中的极化曲线有更深入的理解。希望本文能够为您提供有价值的信息，并对 您有所帮助。 6. 316L不锈钢的应用领域 在介绍316L不锈钢在纯水中的极化曲线之后，我们可以进一步展开讨论其在不同领域的应用情况。由于316L不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，因此在船舶、化工设备、食品加工等领域得到了广泛的应用。其高强 度和良好的加工性能也使得它成为制造行业的重要材料之一。 7. 极化曲线实验的操作步骤 在极化曲线实验的原理部分讨论了实验的基本原理，接下来可以详细 介绍实验的具体操作步骤。包括实验材料的准备、电化学池的组装、 数据采集仪器的设置等。这一部分将帮助读者更好地了解极化曲线实 验的具体操作过程。

实验2 稳态恒流法阴极极化曲线的测量

实验二稳态恒流法阴极极化曲线的测量 一、实验目的 1.理解并掌握经典恒电流法测量稳态阴极极化曲线的基本原理和测量技术。 2.测定锌电极在碱性溶液中的阴极极化曲线。 3.熟知阴极极化曲线的应用 二、实验原理 恒电流法是控制电流密度使其依次恒定在不同的数值，同时测定相应的稳定电极电位值，然后把测得的一系列电流密度和电极电位绘成曲线，就是恒流稳态极化曲线。在此情况下，电流密度是自变量，极化曲线表示表示电极电位和电流密度之间的函数关系：φ=f(i)。 在恒电流极化中，电流的恒定可用两种方法来实现：一种是恒电流仪，它通过电子线路的反馈作用自动调整，使电流维持稳定。另一种是经典恒电流法，即利用高压直流电源串联一组高电阻来维持电流恒定。 本实验采用高压高阻法恒流。由于电解池的阻抗远远小于外线路中串联的限流电阻，所以在测量过程中由于电极极化、钝化等原因引起电解池的阻抗变化或电路中接触点电阻的变化相对于限流电阻而言是微不足道的，因此，它引起的电流变化可以忽略不计，达到恒定电流的目的。 与控制电位法相比，控制电流法所用仪器简单，容易实现，所以应用较早。但控制电流法只适用于测量单值函数的稳态极化曲线，即一个电流密度值对应于一个电极电位值。一个电流密度对应几个电极电位值时必须采用控制电位法才能测得一条完整的极化曲线。 采用恒电流法测量极化曲线时，在每一个给定的电流密度下，读取相应的电极电位值。但由于种种原因，在给定电流后，电流不能立即达到稳态，即电极电位还将随时间发生变化。不同的电极体系，电位趋于稳定所需要的时间也不同。那么，在实际测量时应该怎样来读取实验数据呢？大家知道，所谓稳态是相对于暂态而言的，绝对的稳态是不存在的，暂态与稳态的划分是以物理量变化是否显著为标准，这种划分也是相对的，因为其还与采用仪器的灵敏度及观察的时间长短有关。所以，在实际测量中，往往电位接近稳定时（即1~3分钟内读数无大变化）就读取电位值，