吴晓光—极化曲线法评定缓试剂.docVIP

极化曲线法评定缓蚀剂 一、实验目的： 1．掌握用极化曲线塔菲尔区外推法测定金属的腐蚀速度、评选缓蚀剂的原理和方法； 2．评定乌洛托品在盐酸水溶液中对碳钢的缓蚀效率。 二、基本原理： 利用近代的电化学测试技术，已经可以测得以自腐蚀电位为起点的完整的极化曲线。如图所示，这样的极化曲线可以分为三个区：（1）线性区——AB段（2）弱极化区—— BC段（3）塔菲尔区——直线CD段。把塔菲尔区的CD段（在φ－lgi图上）外推与自腐蚀电位的水平线相交于O点，此点所对应的电流密度即为金属的自腐蚀电流密度ic。根据法拉第定律，即可以把ic换算为腐蚀的重量指标或腐蚀的深度指标。 对于阳极极化曲线不易测准的体系，常常只由极极化曲线的塔菲尔直线外推与φc的水平线相交以求取ic。这种利用极化曲线的塔菲尔线外推以求腐蚀速度的方法称为极化曲线法或塔菲尔直线外推法。它有许多局限性：它只适用于活化控制的腐蚀体系，如析氢型的腐蚀。对于浓度极化较大的体系，对于电阻较大的溶液和在强烈极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，在外推作图时也会引入较大的误差。 用极化曲线法评选缓蚀剂是基于缓蚀剂会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。 由图中可见、未加缓蚀剂时，阴阳极理想极化曲线相交于So；，腐蚀电流为Io。加入缓蚀剂后，阴阳极理想极化曲线相交于S点，腐蚀电流为Io。I比Io要小得多。可见缓蚀剂明显地减缓了腐蚀。根据缓蚀剂对电极过程阻滞的机理不同，可以把缓蚀剂分为阳极型、阴极型和混合型。 缓蚀剂的缓蚀率也可以直接用腐蚀电流来计算： Io-I Z= X 100％ Io 式中 Z —— 缓蚀剂的缓蚀率； Io —— 未加缓蚀剂时金属在介质中的腐蚀电流； I —— 加缓蚀剂后金属在介质中的腐蚀电流。 本实验用恒电位法测定碳钢在盐酸水溶液盐酸水溶液加0.5％的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： 恒电位仪 1台 饱和甘汞电极和盐桥 各1支 铂电极 1支 碳钢试件 2个 电解池、三角烧瓶 各1个 盐酸水溶液（） 1000毫升 乌洛托品、试件夹具、试件预处理用品 实验装置如图所示。 四、实验步骤： 1．准备好待测试件打磨测量尺寸脱脂并安装于电解池中。 2．按图接好线路，装好仪器。按恒电位仪的操作规程进行操作：恒电位仪的“电流测量”置于最大量程，预热、调零。测定待测电极的自腐蚀电位，调节给定电位等于自腐蚀电位，再把“电流测量”置于适当的量程，进行极化测量，即从自腐蚀电位开始，由小到大增加极化电位。电位调节幅度可由10、20、30毫伏逐渐增加到80毫伏左右。每调节一电位值1～2分钟后读取电流值。 3．按步骤1、2作如下测量：测定碳钢在IN盐酸水溶液中的阴极极化曲线，然后，重测其自然腐蚀电位，再测定其阳极极化曲线；更换或重新处理试件，在上述介质中加入0.5％的乌洛托品，并测定此体系中的自然腐蚀电位及、阳极极化曲线。 五、数据： 试件材质介质成分、介质温度、试件暴露面积、试件自腐蚀电位φ。φ φ－φc 六、结果处理： 在同一张半对数坐标纸上或利用计算机软件分别绘出碳钢在两组溶液中的阴、阳极极化曲线，并测出自腐蚀电流密度（毫安／厘米2）及缓蚀剂的缓蚀率。 Δφ φk φa I S I0 S0 φk φa I S I0 S0 φk φa I S I0 S0