【2017年整理】实验8 极化曲线评选缓蚀剂.docVIP

实验8 极化曲线评选缓蚀剂 目的要求： 1.掌握用极化曲线Tafel区外推法测定金属腐蚀速度的原理及方法。 2.掌握评选缓蚀剂的原理及方法。 3.评定乌洛托品在盐酸中的缓蚀效率。 二.基本原理： 利用近代的电化学测试技术，可以测得以自然腐蚀电位为起点的完整的极化曲线。如图8—1所示： 图8—1 外加电流的活化激化曲线 在开始时，把极化电位控制的很低，然后逐渐提高极化电位，这样的极化曲线可以分三个区： （1）线性区——直线AB段 （2）弱极化区——曲线BC段 （3）Tafel区——直线CD段 把Tafel区CD段（在ф——㏒I图上）的切线外推与自然腐蚀电位фc的水平线相交于O点，此点所对应的电流密度即为金属的自然腐蚀电流密度ic，根据法拉第定律，即可以把ic换算为腐蚀重量或腐蚀深度。 对于阳极极化曲线不易测准的体系，常常只由阴极极化曲线的Tafel直线外推与фc的水平线相交以求出ic。 这种以利用极化曲线的Tafel区直线外推以求腐蚀速度的方法称之为极化曲线法或Tafel线外推法。它有许多局限性 ：它只适用于在Tafel区的电极过程服从于指数定律的腐蚀体系，如放氢型的腐蚀。对于浓差极化较大的体系，对于电阻较大的溶液在强烈激化时金属表面发生较大变化（如膜的生成或溶解）的情况就不适用。此外，在外推做图时也回引入较大的误差。 用极化曲线评选缓蚀剂是基于缓蚀剂回阻滞腐蚀的电极过程，降低腐蚀速度，从而改变受阻滞的电极过程的极化曲线的走向，见图8—2 图8—2缓蚀剂阻滞电极过程的极化曲线 由图8—2可见，未加缓蚀剂时，阴极阳极极化曲线相交于S0点，腐蚀电流为I0，加缓蚀剂之后，阴极阳极极化曲线相交于S点，腐蚀电流为I，而I比I0要小的多。可见缓蚀剂明显地减缓了腐蚀。根据缓蚀剂所阻滞的电极过程，可以把缓蚀剂分为阴极型，阳极型和混合型。 缓蚀剂的缓蚀率也可以直接用腐蚀电流来计算： Z=（I0-I）/I0×100% 式中：Z——缓蚀剂的缓蚀效率（%） I0——不加缓蚀剂时金属在介质中的腐蚀电流 I——加缓蚀剂之后在腐蚀介质中的腐蚀电流（也可以用电流密度来表示）。 本实验用恒定电位法测定碳钢在1NHCl，1NHCl加0.5%乌洛托品的极化曲线，评定其缓蚀率。 三.仪器，药品及实验装置 1.恒定电仪（HDV——7型或JH——2C型） 一台 2.饱和甘汞电极，液桥，盐桥 各1支 3.铂电极 1支 4.碳钢试件 2个 5.电介质 各一个 6.1N盐酸 1升 7.乌洛托品0.5%（1N盐） 1升 8.试件夹具，试件预处理用品 若干 四．操作步骤： 1.准备好待测试件，打磨，测量，安装到聚四氟乙烯夹具上，脱脂，冲洗并安装于电介池中。 2.按图8—3接好路线，装好仪器，按恒电位仪操作规程，在电解池中注入足够的实验溶液，恒电位仪的“电流测量”置于最大量程，预热调零，测量待测电极的自然腐蚀电位，调节“给定电位”，“电流测量”置于适当的量程，进行极化测量，即从自然腐蚀电位开始，由小到大增加极化电位，电位调节幅度可由10，20，30mV……..直至80mV左右。同一幅度可连续调节若干次，每调节一次电位值1～2分钟后读取电流值，再调一次电位值，再读相应电流值，如此反复。 3.按步骤2进行如下测量：测碳钢在1N盐酸中阴极极化曲线，重测自然腐蚀电位，再测极化曲线；更换或重新处理试件，在上述介质中加入0.5%乌洛托品,测定其系统中的自然腐蚀电位及阴极，阳极极化曲线。 4.关机，结束实验。 五.数据处理： 试件材质（ ） 介质成分（ ） 介质温度（ ）℃ 试件尺寸（ ） 试件暴露面积（ ） 参比电极（ ） 参比电极电位（ ）mV 辅助电极（ ） 试件自然腐蚀电位（ ）mV 极化电位（mV） 极化电流 备注 Φt