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铁的极化曲线的测定 铁的极化曲线的测定 实验的 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、HC 溶液中的阴极极化、阳极极化曲线,求算 Fe的自腐蚀电位,自腐蚀电流和钝化电 势、钝化电流等参数。 了解c离子,缓蚀剂等因素对铁电极极 化的影响。 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 实验原理 为Fe在 H2SO4溶液 中的自腐蚀 电流 一图1Fe的极化曲线 实验原理 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) 实验原理 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。 实验原理 ●当电极不与外电路接通时,其净电流为零。即 L==-l≠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H析出为主, 这种效应称为“阴极保护”塔菲尔(Tafe) 半对数关系,即 实验原理 TH=aH+bHlgLI /A cm-] ●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Eox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 ( Fe 4 实验原理 g Ip I致钝 电流 致钝厂图2Fe的钝化曲线 实验原理 ●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。 实验原理 ●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Fes4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