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文檔簡介
1/1吳曉光-恒電流法測定陰極極化曲線-經(jīng)管營銷
論文
恒電流法測定陰極極化曲線
一、試驗?zāi)康模?/p>
1.把握恒電流法測定陰極極化曲線的基本原理和方法;
2.運(yùn)用極化曲線初步判定實施陰極愛護(hù)的可能性;
3.把握高阻抗電壓表的使用方法,正確進(jìn)行攪拌操作。
二、基本原理:
對于構(gòu)成腐蝕體系的金屬電極,在外加電流的作用下,陰極的電位偏離其自腐蝕電位向
負(fù)的方向移動,這種現(xiàn)象稱為陰極極化。電極上通過的電流密度越大,電極電位偏離的程度
也越大。掌握外加電流密度,使其由小到大漸漸增加,便可測得一系列對應(yīng)于各電流值的電
位值。做陰極電位與電流密度的關(guān)系曲線,即為恒電流陰極極化曲線。陰極極化曲線的示意
圖如下圖。
0I電流,微安
陰極極化曲線
極化曲線ABCD明顯的分為三段。當(dāng)外加陰極電流由I0增加到IB時,由于陰極處于極
化的過渡區(qū),電位由φA緩慢的向負(fù)的方向移動到φB,其電位變化不大(AB段)。當(dāng)外加
的陰極電流連續(xù)增大到IC時,雖然電流變化不大,電位向負(fù)方向移動的幅度卻很大。此時
陰極上積累了大量的電子,陰極極化加強(qiáng),金屬得到愛護(hù)(BC段)。最小愛護(hù)電流在IB與
IC之間,最小愛護(hù)電位在φB到φC之間。當(dāng)外加陰極電流連續(xù)增加時,陰極電位仍舊負(fù)移,
但幅度變小(CD段),由于此時陰極上增加了氫去極化過程,消耗部分電子。當(dāng)電位變到
φD時,氫去極化加劇,陰極上大量放氫。
對于氧去極化掌握的腐蝕體系,附加攪拌將使溶液的流淌速度加快,促進(jìn)氧的集中,氧
的去極化腐蝕加劇,因此在相同的極化電位下,極化電流相應(yīng)增加。
三、儀器藥品及試驗裝置
高阻抗電壓表一臺
毫安表一個
電阻箱和滑線電阻各一個
論文
整流器、穩(wěn)壓器各一個
飽和甘汞電極、鉑電極各一個
飽和氯化鉀鹽橋一個
攪拌裝置一套
碳鋼試件二個
試件固定夾具一套
氯化鈉水溶液(3%)或鹽水800毫升
電解池(1000毫升)一個
鐵夾、鐵架若干
試件表面處理用品公用
下圖為測試裝置的線路圖。
四、操作步驟:
1.把已加工到肯定光滑度的試件用細(xì)砂紙再行打磨光亮,測量其尺寸,安裝到夾具上,
分別用丙酮和乙醇擦洗脫脂。
2.根據(jù)圖所示接好線路,在電解池中注入3%氯化鈉水溶液,裝上試件,引出導(dǎo)線。
先不接通電源。
3.用高阻抗電壓表測定碳鋼在3%氯化鈉中水溶液的自腐蝕電位(一般在幾分鐘至三十
分鐘內(nèi)可取得穩(wěn)定值)。若在較長時間以后還不穩(wěn)定,可以通以小的陰極電流(50μA/cm2左
右)活化1-2分鐘,切斷電源后重新測定。電位在幾毫伏內(nèi)波動可視為穩(wěn)定,記錄該值。
4.確定適當(dāng)?shù)臉O化度。接通電源,對討論電極施加小的單位電流dI,測定相應(yīng)的電位
變化值dφ,則dφ/dI為極化度。極化度過大,所測定的數(shù)據(jù)間隔太大,難于測到極化曲線
拐點(diǎn)的數(shù)值;極化度過小,測定速度太慢。因此應(yīng)依據(jù)極化曲線的特點(diǎn),選取適當(dāng)?shù)臉O化度;
在同一曲線的不同線段,極化度也可不同。
5.進(jìn)行無攪拌極化測量。調(diào)整可調(diào)電阻以減小電阻,使極化電流達(dá)肯定值,在2—3分
鐘后讀取相應(yīng)的電位值。據(jù)此,每隔2—3分鐘調(diào)整一次電流,登記對應(yīng)的電流、電位值,記入表中。直到通入陰極電流較大,而電位變化緩慢時為止(相當(dāng)于圖中D點(diǎn)以上)。觀看
并記錄在陰極表面開頭析出氫氣泡時的電位。
論文
6.測試開頭,電流變化幅度要小(每次變化10毫伏左右),在B點(diǎn)以后加大電流變化
幅度,以便在較短時間內(nèi)取得完整的曲線。
7.根據(jù)步驟3、4測定加攪拌條件下的陰極極化曲線。
8.切斷電源,把變阻器的電阻調(diào)至最大,取出電極進(jìn)行處理。
五、數(shù)據(jù)記錄:
試件材質(zhì)______尺寸______暴露面積_______介質(zhì)成分______介質(zhì)溫度_______
參比電極_______幫助電極__________自腐蝕電位______
六、結(jié)果處理:
在同一張直角坐標(biāo)紙上或者利用計算機(jī)繪出無攪拌和加攪拌條件下的-I陰極極
化曲線;運(yùn)用極化曲線初步判定施行陰極愛護(hù)的可能性;估量出愛護(hù)電流密度和愛護(hù)電
位的大致范圍。
七、思索與爭論:
1.?dāng)嚢鑼﹃帢O極化曲線有什么影響?為什么?
2.陰極愛護(hù)中的兩個愛護(hù)參數(shù),哪個起打算作用?為什么?
3.如何合理選定陰極愛護(hù)的愛護(hù)電位?
參考資料:
1.氫去極化腐蝕:以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕,稱為氫去極化腐蝕。
2.氧去極化腐蝕:又稱吸氧腐蝕。在中性和堿性溶液中,由于氫離子的濃度較小,析
氫反應(yīng)的電位較負(fù),一般金屬腐蝕過程的陰極反應(yīng)往往不是析氫反應(yīng),而是溶解在溶液中的
氧的還原反應(yīng)。此時作為腐蝕去極化劑的是氧分子,故這類腐蝕稱為氧去極化腐蝕。
3.陰極愛護(hù)電位:陰極愛護(hù)時使腐蝕微電池作用被迫停止所需要的陰極電位。
當(dāng)被愛護(hù)金屬表面的電位被陰極極化到全部微陽極中最負(fù)的電位值或再稍負(fù)一些時,金
屬表面即可達(dá)到同等電位,腐蝕微電池作用被迫停止,金屬腐蝕亦被
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