极化曲线测量金属的腐蚀速度

极化曲线测量金属的腐蚀速度

一、 目的和要求

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NaCl 溶液中的极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流。

2. 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。

二、 基本原理

当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。以金属锌在盐酸体系中为例：

阳极反应： Zn-2e=Zn 2+

阴极反应： H ++2e=H 2

阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律，体系通过的电流和电极上发生反应的物质的量存在严格的一一对应关系，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。 金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。

极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。极化曲线在金属腐蚀研究中有重要的意义。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。还可以通过极化曲线的测量获得阴极保护和阳极保护的主要参数。

在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为：

其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。若以十为底的对数，则表示为b a 、b k 。

这就是腐蚀金属电极的极化曲线方程式，令 ?E 称为腐蚀金属电极的极化值，?E ＝0时，I ＝0；?E>0时，是阳极极化，I>0,体系通过阳极电流。?E<0时，I<0， 体系通过的是阴极电流，此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度

测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法

当对电极进行阳极极化，在强极化区，

阴极分支电流i k =0,

)]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c

E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a

corr a E i i I β?==

改写为对数形式：

当对电极进行阴极极化，?E <0, 在强极化区，阳极分支电流i a =0

改写成对数形式:

强极化区，极化值与外测电流满足塔菲尔关系式，如果将极化曲线上的塔菲尔区外推到腐蚀电位处，得到的交点坐标就是腐蚀电流。

图 1 塔菲尔外推法求金属腐蚀电流的基本原理

三、仪器药品和实验装置

CHI660A 电化学工作站1台；

corr a corr a i I b i I E lg ln ==?β)ex p(k

corr E i I β?--=corr k corr k i I b i I E lg ln ==?-β

烧杯一个；

饱和甘汞电极（参比电极）1支

Pt 片电极（辅助电极）1支。

45号钢（圆柱体）

松香

石腊

分析纯氯化钠

蒸馏水

铜导线

图2 极化曲线测量示意图

四、 操作步骤

1. 电极处理：用金相砂纸将45号钢电极表面打磨平整光亮，测量试样的直径，将45号钢试样和铜导线连接。

2. 将松香、石腊融化，用来封装表面清洗干净的试样（用蒸馏水清洗、酒精去油），电极处理得好坏对测量结果影响很大。

3.测量极化曲线：

（1）打开CHI660A 工作站的窗口。

（2）将三电极分别插入电极夹的三个小孔中，使电极进入电解质溶液中。将CHI 工 作站的绿色夹头夹Fe 电极，红色夹头夹Pt 片电极，白色夹头夹参比电极。

（3）测定开路电位。点击“T”（Technique ）选中对话框中“Open Circuit Potential -Time”实验技术，点击“OK”。点击“?”（parameters ）选择参数，可用仪器默认值，点击“OK”。点击“?”开始实验，测得的开路电位即为电极的自腐蚀电势Ecorr 。

（4）开路电位稳定后，测电极极化曲线。点击“T”选中对话框中“Tafel ”实验技术，点击“OK”辅助电极 极化电解池 工作电极 参比电极 参比电池 盐桥 恒电位仪

初始电位（Init E）设为比E corr低“-0.5V”，终态电位（Final E）设为比Ecorr高“1.25V”，扫描速率（Scan Rate）设为“0.001V/s”灵敏度（sensivitivty）设为“自动”，其它可用仪器默认值，极化曲线自动画出。

（5）自腐蚀电流的拟合，打开CHI660A的控制软件，利用自带的软件求得自腐蚀电流密度4. 实验完毕，清洗电极、电解池，将仪器恢复原位，桌面擦拭干净。

五、思考与讨论

（1）平衡电极电位、自腐蚀电位有何不同。

（2）为什么可以用自腐蚀电流i corr来代表金属的腐蚀速度？

失重法测金属腐蚀速度

失重法测金属腐蚀速度 1. 实验目的 （1）掌握失重法测量金属腐蚀速度的原理和操作过程 （2）加强对金属腐蚀与环境条件密切相关的认识 （3）初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用 2. 基本原理 重量法是其中一种较为经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它金属腐蚀速率测定方法的基础。 重量法是根据腐蚀前、后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。重量法又可分为失重法和增重法两种。当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。 把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。 对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率： 式中，v－为金属的腐蚀速率，g／(m2?h)；m 0为腐蚀前试件的质量，g；m 1 为经过一 定时间的腐蚀、并除去表面腐蚀产物后试件的质量，g；S 为试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m2；t为试件腐蚀的时间，h 。 对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率： 式中，v+ 为金属的腐蚀速率，g／(m2?h)；m 2 为腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，g；其余符号同 (1-1) 式。 对于密度相同或相近的金属，可以用上述方法比较其耐蚀性能。但是，对于密度不同的金属，尽管单位表面的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样。此时，用单位时间内的腐蚀深度表示金属的腐蚀速率更为合适。其换算公式如下： 式中，v t 为年腐蚀深度，mm／a；ρ为实验金属材料的密度，g／cm3；v－为失重腐

循环水指标名词解释

循环水指标名词解释 浓缩倍数 浓缩倍数（cyclw of concentratin）循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的物质含量与补充水中同一物质含量的比值，或指补充水量与排污水量的比值。 什么是浓缩倍数 在循环冷却水中，由于蒸发而浓缩的溶解固体与补充水中溶解固体的比值，或指补充水流量对排污水流量的比值。在实际测量中，通常为循环冷却水的电导率值与补充水的电导率之比。 提高冷却水的浓缩倍数的好处： ?提高冷却水的浓缩倍数，可以降低补充水的用量，节约水资源； ?提高冷却水的浓缩倍数，可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量； ?提高冷却水的浓缩倍数，可以节约水处理剂的消耗量，从而降低冷却水处理的成本； 过多地提高冷却水的浓缩倍数的坏处： ?过多地提高冷却水的浓缩倍数，会使冷却水中的硬度、碱度太高，水的结垢倾向增大； ?过多地提高冷却水的浓缩倍数，会使冷却水中的腐蚀性离子的含量增加，水的腐蚀性增强，从而使腐蚀控制的难度增大； 因此，我们要保证冷却水的处理效果，必须控制好冷却水的浓缩倍数，通常，对于中央空调冷却水的浓缩倍数一般控制在4～5 为佳。 循环冷却水浓缩倍数关键是看水质是否结垢型 2006-10-14 08:16 循环冷却水浓缩倍数关键是看水质是否结垢型 作者：杜林琳; 摘要：针对循环水浓缩倍数低于集团公司指标的情况，进行了相关影响因素分析，依此提出了减少系统保有水量、增加热负荷、改造旁虑池、优化工艺管理及操作等改进措施，并对浓缩倍数提高后系统运行可能存在的问题及注意事项进行了讨论。 循环水浓缩倍数是反映和控制循环水系统运行的一个重要综合性指

标。提高循环水浓缩倍数不仅可以降低补充水量、节约水资源；降低排污水量、减少对环境的污染和废水处理量；还可以减少水处理剂及杀生剂的消耗量、降低水处理成本。 循环冷却水系统作为石油化工行业的一个总要组成部分，近几年来随着管理制度的不断完善；生产工艺技术的不断进步；水处理剂的不断改进、开发，集团公司对循环水质管理的要求也越来越高，特别是浓缩倍数N控制指标逐年提高。如下图示： 1 现状分析 我厂现共有五座循环水场，由于系统设计、处理能力、覆盖的生产装置、管理水平各异，因而各水场的水质差异较大。具体反映在浓缩倍数上详见表1。 表1 循环水场浓缩倍数统计表（2003年） 一循环水场 二循环水场 三循环水场 焦化水场 烷基化水场 浓缩倍数 （平均值） 2.88 3.35 2.63 3.24 2.16 浓缩倍数 合格率（％） 40.0 70.3 20.5 62.5 14.0 注：表中合格率统计均是以N≥3.00为计算依据

腐蚀速率如何计算

腐蚀速率如何计算 金属材料的腐蚀速度常用金属腐蚀速度的重要指标、深度指标和电流指标表示。金属腐蚀速度表示法是在要评价的土壤中埋设金属材料试样，经过一定时间后，测试出试样的重量变化或深度变化或电流变化，以此来评价土壤腐蚀性。 重量指标就是把金属因腐蚀而发生的重量变化，换算成相当于单位金属面积与单位时间内的重量变化的数值。它又分为失重法和增重法两种。用公式表示为： 式中v-—失重时的腐蚀速度，克/米2.小时； v+—增重时的腐蚀速度，克/米2.小时； Wo-—金属的初始重量，克； W1—消除了腐蚀产物后金属的重量，克； W2—带有腐蚀产物的金属的重量，克； S—金属的面积，米2； T—腐蚀进行的时间，小时。 金属腐蚀速度的深度指标是把金属的厚度因腐蚀而减少的量，以线量单位表示，并换算成相当于单位时间的数值。用公式表示为： 式中vL—腐蚀的深度指标，毫米/年； p—金属的密度，克/厘米3。 金属腐蚀速度的电流指标是以金属电化学腐蚀过程的阳极电流密度的大小来衡量金属的电化学腐蚀速度的程度。可由法拉第（Faraday）定律把电流指标和重量指标联系起来。可用公式表示为： 式中ia—腐蚀的电流指标，即阳极电流密度，安培/厘米2； A——原子量； N——化合价； 列举几个常用的腐蚀速率计算方法： 1、失重法 失重法直接表示由于腐蚀而损失的材料重量，其过程为：对预先制备的试样测量尺寸，净准确称重后置于腐蚀介质中，实验结束后取出，清除产物后清洗、干燥、再称重。试样的失重直接表征材料的腐蚀程度。 其腐蚀速率的计算方法：通常采用单位时间内单位面积上的重量变化表征平均腐蚀速率g*(m^-2)*(h^-1)。v=(w0-w1)/(At)； 其中，W0：试样原始重量（g）；w1：试样清除产物后的重量（g）； A：试样面积（m^2);t:试验周期（h） 但是这种表征方式仍然不能表示出浮士德损耗深度，为此可将腐蚀速度换算成单位时间内的平均腐蚀深度（如：mm/a)，其换算关系为： B=(1/ρ)*v*[(365*24*10)/(100*100)]=8.76*v/ρ=8.76*(w0-w1)/(ρ*A*t) B:腐蚀速率（mm/a)

极化曲线在电化学腐蚀中的应用

极化曲线在电化学腐蚀中的应用 娄浩 (班级：材料化学13-1 学号：9) 关键词：电化学腐蚀；极化；极化曲线；极化腐蚀图 据工业发达国家统计，每年由于腐蚀造成的损失约占国民生产总值的l～4％，世界钢铁年产量约有十分之一因腐蚀而报废，因此研究金属腐蚀对于国民经济发展和能源的合理利用具有重大意义。其中电化学腐蚀是金属腐蚀的一种最普遍的形式。论文分析了电化学腐蚀的机理以及极化曲线的理论基础。利用测量极化曲线的方法，研究金属腐蚀过程，已经得到广泛的应用。 1.金属腐蚀的电化学原理 金属腐蚀学是研究金属材料在其周围环境作用下发生破坏以及如何减缓或防止这种破坏的一门科学[1]。通常把金属腐蚀定义为：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学而引起的破坏或变质。所以，可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀[2]。 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。其反应的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物[3]。腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。 电化学腐蚀是指金属表面与电子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。任何以电化学机理进行的腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应，并以流过金属部的电子流和介质中的离子流形成回路[4]。阳极反应是氧化过程，即金属离子从金属转移到介质中并放出电子；阴极反应为还原过程，即介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的过程。例如，碳钢[5]在酸中腐蚀，在阳极区Fe被氧化成Fe2+所放出的电子自阳极Fe流至钢表面的阴极区(如Fe3C)上，与H+作用而还原成氢气，即 阳极反应：Fe - 2e →Fe2+ 阴极反应：2H+ + 2e →H2 总反应：Fe + 2H+ →Fe2+ + H2 与化学腐蚀不同，电化学腐蚀的特点在于，它的腐蚀历程可分为两个相对独立并可

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案汇总

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 （跟着剑哥走，有肉吃。） 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st

=(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。 （2）对不锈钢在20%HNO 3( 25℃)有： 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y

循环水腐蚀的几大因素

一、PH值 PH值偏酸性时，则碳钢表面不易形成保护膜，而且H+ 又是很好的去极化剂，促进腐蚀电池阴极电子的转移，故pH值偏酸性时，其腐蚀要比pH值偏碱性时高。 二、阴离子 金属的腐蚀速度与水中的阴离子的种类有密切的关系。冷却水中的CL-、Br、I-等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增进腐蚀。水中的络酸根、亚硝酸跟、硅酸跟和磷酸根等阴离子能敦化钢铁或生成难容沉淀物而覆盖金属表面，起到抑制腐蚀的作用。 三、硬度 硬度过高则会结垢，而且在一定条件下会引起垢下腐蚀。硬度太低、缓蚀剂与金属作用在金属表面形成的保护膜难以形成，对缓蚀效果有影响。 以磷系配方为例，Ca2+一般不得小于30mg/L，以形成磷酸钙的保护膜而起到缓蚀作用。 四、金属离子 一些重金属离子如铜、银、铅、镁、锌这几常用金属起到有害作用。在酸性溶液中的Fe3+具有强烈的腐蚀性。 锌离子在冷却水中对碳钢有缓蚀作用，因此锌盐被广泛作冷却水缓蚀剂。 五、溶解的气体 1、氧 水中的溶解氧，是引起金属电化学腐蚀的一个主要因素。氧气是一种去极化剂，引起腐蚀电池的阴极去极化，导致金属腐蚀加剧。在一般情况下，水中氧含量越多，金属的腐蚀越严重，而且腐蚀的主要形式是很深的溃疡状腐蚀。 但是，在某些特定的条件下，如所用的水是电解质浓度非常小（导电率＜0.1~0.2μs/cm）的中性水中，溶解氧会在钢材表面产生钝化膜，从而减缓腐蚀速度。 2、二氧化碳 二氧化碳溶于水生成碳酸或者碳酸氢盐，使水的酸性增加，pH值下降。造成金属表面膜的溶解、破坏和氢的析出。 3、氨

溶剂氨会形成铜氨络离子，促进铜的腐蚀。 4、硫化氢 溶解硫化氢气体会促进碳钢腐蚀。 5、二氧化硫 溶解二氧化硫会降低循环水的pH值，增加金属的腐蚀性。 6、氯离子 氯离子会促进碳钢、不锈钢、铝等金属或者合金的腐蚀（孔蚀、缝隙腐蚀）六、含盐量 1）杂质溶解盐类增高会促使水的导电性增加，易发生电化学作用，增加腐蚀电流，使腐蚀增加。 2）含盐量增加影响Fe(OH)2的胶体状沉淀物的稳定度，使保护膜质量变差，增大腐蚀。 3）含盐量增加可使溶解度下降，阴极过程减弱，腐蚀速度变小。盐溶液浓度大于0.5MOL/L后，腐蚀开始减小。 七、悬浮固体 水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度，同时悬浮物的沉积还会引起沉积物下金属的氧浓差电池腐蚀，使局部腐蚀加快。悬浮物的沉积会阻碍缓蚀剂到达金属表面而影响缓蚀剂的缓蚀效果。 因此，循环水系统在运行中要求采取旁滤措施。使浊度控制在10mg/L以内，最好在5mg/L以内。 8、流速 流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。同时流速较大时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结构等生成物，使溶解氧更易向金属表面扩散，导致腐蚀加速，所以碳钢的腐蚀速度是随着流速的升高而加大的。随着流速进一步升高，腐蚀速度回降低，这是因流速过大，向金属表面提供的氧含量已达到足以使金属表面形成氧化膜，起到缓蚀的作用。如果水流速度继续增加，则会破坏氧化膜，使腐蚀速度再次增大。 一般水流速度在0.6-1m/s时，腐蚀速度最小。流速过低会使传热效率低和出现沉积，故冷却水流速管程水一般在1m/s左右，壳程水在0.5m/s以上为宜。

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

循环水腐蚀速率的监测

循环水腐蚀速率的监测 Prepared on 24 November 2020

循环水腐蚀速率的监测 一、挂片 材质：20＃碳钢 规格：长50mm 宽50mm 厚2mm 数量：20片 注：挂片上有ф4mm的小孔，便于悬挂；有编号（01－20），便于记录。 二、挂片监测前处理 1.在蒸馏水中用脱脂棉擦洗一遍，在用蒸馏水冲洗15秒钟。 2.在化学醇无水乙醇（50ml／10片）中用脱脂棉擦洗两遍。 3.置干净滤纸上，冷风吹干。 4.用滤纸包好，置干燥器中24小时后称重。（腐蚀前重g）待用。 三、挂片监测位置（每个位置分别挂两片） 1.南合成循环水热水池 2.南脱碳冷排池 3. ф800合成冷排池 4.北甲醇冷排池 5. 5＃压缩机冷排池 6.北合成循环水热水池＃压缩机冷排池 8尿素循环水冷水池 注：挂片应安置于需要监测的设备管线上，使其尽可能地与需要监测的设备有同等腐蚀条件。监测过程试片不可暴露于空气中。 四、挂片监测 1.时间：悬挂系统内，记下时间1；取出监测试片，记下时间2。 2.监测时间：应三个月、半年、或一年否则监测时间过短，易产生误 差。 五、试片监测后处理：

1.取出试片，用已配制好的10％HCI＋％六次甲基四胺清洗液，清除 试片上油脂物质或腐蚀产物。 2.用蒸馏水冲洗15秒。 3.用配制好的碱性溶液（2％NaOH）进行冲洗。 4.用蒸馏水冲洗15秒。 5.放入无水乙醇中浸泡并擦洗一下。 6.置小烧杯中，放入烘箱内（105℃），烘30分钟。 7.取出置于干燥器中，经冷却后称重（腐蚀后重g）。 六、计算公式； 腐蚀速度的计算公式： (W 1－W 2 )×87600 X＝───────── mm/a A·T·D X──试片腐蚀速率 mm/a W 1 ──试片试前称重 g W 2 ──试验后试片称重 g 87600──计算常数 A ──试片表面积 cm2 T ──试验时间 h D ──试片材质密度 g/cm3

循环水腐蚀在线监测技术的研究与应用

循环水腐蚀在线监测技术的研究与应用 郑立群　杜　鹃　左　晋　林海潮　曹楚南 (中国科学院金属腐蚀与防护研究所　沈阳市110015) 循环水系统是化工企业的重要公用工程。循环水水质的优劣直接影响热交换器等主要生产设备的安全运行。腐蚀作为循环水水质的一项重要指标,对它的准确测量与实时跟踪,及时发现生产中的腐蚀问题,进而采取必要措施排除隐患和控制其发展,对于确保安全生产是非常重要的。目前普遍采用挂片失重法或监测换热器法进行腐蚀监测,这些方法对于循环水水质的腐蚀状态波动存在延时效应。鉴于循环水腐蚀在线测试技术的缺乏,本所以腐蚀电化学弱极化原理为理论基础研制了智能型循环水腐蚀在线监测仪(CMB)。它除具有较高的测量准确度,还利用微机技术实现了信号自动采集和数据运算与存贮,并且小型轻便、交直流两用。测试结果由微型打印机输出或通过RS-232串行接口与计算机联机通讯,并对测量数据存盘或输出腐蚀速度随时间变化曲线。 1　实验方法 1.1　测试探头的设计 探头基体选择尼龙棒,电极材料选择与化工设备相同的金属。用同种材料制成的三电极探针式探头,研究、参比、辅助电极呈三角形分布。它与循环水介质构成腐蚀体系。测量之前将电极表面用砂纸打磨光亮。每个电极面积是4cm2。探头通过屏蔽电缆与仪器信号输入端相连。 1.2　仪器的腐蚀速度计算参数校准实验 为验证该循环水腐蚀监测仪原理设计和数据处理方法的准确性,与美国PAR公司的378测量系统及分光光度法进行对比实验。仪器测量探头的电极材料为A3钢,腐蚀介质为1mol/L NaCl溶液。 1.3　现场实验 测量探头电极材料选择化工设备常用的20#碳钢,将探头浸在循环水中(也可安装在进口管线上或监测换热器进出口箱中),并通过100m长屏蔽电缆引到监测室的循环水腐蚀监测仪输入端(或将仪器放到循环水现场附近用短线与探头连接)。在探头附近悬挂3块同材料金属试片进行腐蚀失重试验。测试周期72h,腐蚀监测仪每隔10min自动测量1次。实验结束后取出挂片,测定平均失重,计算腐蚀率,将仪器的存贮测量结果传输到计算机并绘出瞬时腐蚀速度变化曲线。 2　实验结果与讨论 (1)循环水腐蚀监测仪(CMB)与美国PAR公司378交流阻抗测量系统及分光光度法(CA)在相同条件下几次测得腐蚀电流密度、平均值(X)与标准偏差(S)见表1。从表1可以看出循环水腐蚀仪监测器具有较高的准确度和精度以及可靠的性能。 表1　3种方法测得A3钢在1mol/L NaCl溶液中的腐蚀电流密度　(μA/m2) 项目1234567X S CMB16.3916.7916.7317.6915.6319.8615.4916.94 1.49 PAR14.5612.8113.0114.0220.1717.2216.7115.50 2.67 CA15.4315.8419.6218.0218.0413.2413.2415.46 2.30 (2)采用循环水腐蚀仪在两个循环水场Ⅰ、Ⅱ测得72h腐蚀速度平均值及挂片失重腐蚀率见表2。从表2可以看出,该仪器测得一定时期的平均腐蚀率与挂片失重腐蚀率 61　小氮肥　1998年　第6期

极化曲线概念

1.极化曲线：表示电极电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线。如电极分别是阳极或阴极，所得曲线分别称之为阳极极化曲线(anodic polarization curve)或阴极极化曲线(cathodic polarization curve)。 2.极化曲线分为四个区，活性溶解区、过渡钝化区、稳定钝化区、过钝化区。极化曲线可用实验方法测得。分析研究极化曲线，是解释金属腐蚀的基本规律、揭示金属腐蚀机理和探讨控制腐蚀途径的基本方法之一。 极化曲线以电极电位为横坐标，以电极上通过的电流为纵坐标，获得的曲线称为极化曲线。它表征腐蚀原电池反应的推动力电位与反应速度电流之间的函数关系。直接从实验测得的是实验极化曲线。而构成腐蚀过程的局部阳极或者局部阴极上单独电极反应之电位与电流关系称为真实极化曲线，即理想极化曲线。 3.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氢气，DE段称为过钝化区。

实验报告-极化曲线测量金属的腐蚀速度

课程 实 验 者 名 称 页数（ ） 专业 年级、班 同组者姓名 级别 姓 名 实验 日 期 年 月 日 一、目的和要求 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NaCl 溶液中的极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流 2、论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 二、基本原理 当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。在本实验中，镁合金和钢分别与0.5mol/L 的NaCl 溶液构成腐蚀体系。 镁合金与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Mg= Mg 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 钢与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Fe= Fe 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律，即在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为： 其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别 为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。 令?E 称为腐蚀金属电极的极化值，?E ＝0时，I ＝0；?E>0时，是阳极极化，I>0,体系通过阳极电流。?E<0时，I<0， 体系通过的是阴极电流，此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度 测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法：当对电极进行阳极极化，在强极化区，阴极分支电流i k =0, )]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a corr a E i i I β?==

知识点总结3 金属的腐蚀与防护

知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 ＞ 原电池负极 ＞ 化学腐蚀 ＞ 原电池正极 ＞ 电解池阴极） 2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 ＞ 若电解质溶液中 ＞ 非电解质溶液中 3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。 6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 防腐措施由好到坏的顺序： 外接电源的阴极保护法 ＞ 牺牲阳极的阴极保护法 ＞ 有一般防腐条件的保护法 ＞ 无防腐条件 补充你的知识点或写出你的疑惑：

金属腐蚀学习题

腐蚀学第一章习题 1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。 思考题 2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、举例说明研究腐蚀的意义. 4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？ 10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？ 腐蚀学第二章习题 1、计算在25℃和50℃下的F值。 2、计算Zn在L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH 值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=mol , uoAg+= mol , uoCu2+= KJ/mol, uoH+=0) 4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位 a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中 5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。 6、计算40℃氢分压P H2=时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。 7、计算25℃时，铁在pH=的L NaCl溶液中的电极电位。 10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+，求溶液的pH值。 11、把Zn浸入pH=2的 mol/LZnCl2溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。(以电位表示) 12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为×10-16。 13、铜电极和氢电极(P H2=浸在Cu2+活度为１且pＨ＝１的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，并判断电池的极性。 14、计算在pH=0的充空气的CuSO4溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu2+（活度为１）和H2（），并以电位差表示腐蚀倾向的大小。 类似的，计算在pH＝10的充空气的KCN溶液中(CN- 活度为是否腐蚀，假定生成Cu(CN)2–离子，其活度为10-4；且下列反应的E0 =–。 Cu(CN)2–+ e =2 CN–+ Cu 15、计算下列电池的电动势：Pt∣Fe3+ (αFe3+ = ，Fe2+(αFe2+ = ‖Ag+(αAg+ = ∣Ag，并写出该电池的自发反应，判定哪个电极为阳极？ 16、计算铜电极在LCuSO4和中构成的浓差电池的电动势，忽略液界电位，写出该电池的自发反应并指出哪个电极为阳极？ 17、计算40℃时下列电池的电动势：Pt∣O2（），H2O，O2（）∣Pt，并指出该电池的极性，哪个电极

金属的腐蚀与防护知识点总结

第三单元金属的腐蚀与防护 知能定位 1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。 情景切入 铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？ 自主研习 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 （1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）实质 金属失去电子被氧化。 （3）类型 ①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。 ②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 2.电化学腐蚀 （1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 负极： 2Fe==4e-+2Fe2+； 正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-； 总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2。 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下： 4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3； 2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。 (2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。 负极： Fe==Fe2++2e-； 正极： 2H++2e-==H2↑; 总反应：Fe+2H+==Fe2++H2↑。 二、金属的电化学防护 1.金属的防护 （1）本质：阻止金属发生氧化反应。 （2）方法 ①改变金属内部结构，如制成合金等。 ②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 ③电化学防护 2.电化学防护

金属腐蚀机理

Cu +→Cu 2++e O E ＝0.17V 2H 2O →4H ++O 2+4e O E ＝1.229V 此外，阳极中含有比铜电势更负的杂质离子也可能从阳极溶解。一般由于Cu 2+离子的电极电势较Cu +离子的更负，主要发生的二价铜离子的阳极溶解；而一价铜离子的反应为次要的， 但因溶液中存在以下化学平衡：2Cu + = Cu 2++Cu ，Cu +的浓度虽很低，却可能引起副反应，使 电流效率下降。 阴极过程是阳极过程的逆反应，即Cu 2+离子的还原 ：Cu 2++2e - →Cu ，尽管电解液是酸性，一般情况氢析出的电势较铜更负，所以在阴极很少有氢气析出。 在铜电解精炼时，比铜电极电势更负的杂质如:Fe 、Ni 、Zn 等，可在阳极共溶，进入电解液，但不能在阴极与铜析出；而电极电势较铜正的杂质虽可能在阴极共析，却不能在阳极共溶而进入电解液，只能进入阳极泥，这类金属包括Ag 、Au 、铂族等。这样就达到分离杂质精炼金属铜以及资源充分利用的目的。最危险的杂质是电极电势与铜接近的杂质，它们在阳极可能共溶，又可能在阴析共析，这要定期地对电解液进行净化，尽量降低这些离子在溶液中的积累。 三* 无机电合成 1氯碱工业的电化学基础 2氯碱工业的发展 3 膜电解技术 四* 有机电合成 1 直接有机电合成 2 间接有机电合成 §10.3 电化学腐蚀与防护 金属腐蚀会导致国民经济的巨大损失，美国在20世纪80年代初期的统计年损失达1千多亿美元；估计我国的年损失在300亿元以上。电化学腐蚀与防护问题既有我们日常生活常见到的钢铁生锈、电池的点蚀等问题，也与当前新能源、新材料等领域密切相关。可以说，腐蚀与防护问题存在于国民经济和科学技术的各个领域，不断地提出的新问题促使腐蚀与防护成为一门迅速发展的综合性边缘学科。 引起金属腐蚀的主要原因是：金属表面与周围介质的生物、化学或电化学作用而导致金属被破坏。这一节仅讨论金属表面与潮湿空气、电解质溶液等介质发生电化学作用而引起的腐蚀——电化学腐蚀。 一 电化学腐蚀原理 1．腐蚀电池 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。在这个过程中金属被氧化，所释放的电子完全为氧化剂消耗，构成一个自发的短路电池，这类电池被称之为腐蚀电池。 图10—7 微电池示意图 （1）不同金属与同一种电解质溶液接触就会形成腐蚀电池。例如：在铜板上有一铁铆钉，其形成的腐蚀电池如图10—7所示。铁作阳极发生金属的氧化反应Fe → Fe 2+ + 2e -；同时在阴极铜上可能有如下两种还原反应： 一般来说，在空气中氧分压)O (2p =21 kPa 时，O E (O 2+2H 2O+4e - →4OH - )＝1.23 V , 远远高于O E （2H + + 2e - → H 2），所以吸氧腐蚀更容易

极化曲线测量金属的腐蚀速度

极化曲线测量金属的腐蚀速度 一、 目的和要求 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NaCl 溶液中的 极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流。 2. 讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、 基本原理 当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。以金属锌在盐酸体系中为例： 阳极反应： Zn-2e=Zn 2+ 阴极反应： H ++2e=H 2 阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律，体系通过的电流和电极上发生反应的物质的量存在严格的一一对应关系，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。 金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。极化曲线在金属腐蚀研究中有重要的意义。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。还可以通过极化曲线的测量获得阴极保护和阳极保护的主要参数。 在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为： 其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。若以十为底的对数，则表示为b a 、b k 。 这就是腐蚀金属电极的极化曲线方程式，令 ?E 称为腐蚀金属电极的极化值，?E ＝0时，I ＝0；?E>0时，是阳极极化，I>0,体系通过阳极电流。?E<0时，I<0， 体系通过的是阴极电流，此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度 测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法 当对电极进行阳极极化，在强极化区， 阴极分支电流i k =0, )]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a corr a E i i I β?==

(完整word版)各种腐蚀检测仪器介绍

CMB2510A腐蚀速度测量仪 （价格：-- 元） CMB-2510A腐蚀速度测量仪是采用电化学线性极化、弱极化、交流阻抗技术相结合的方法研制的，专门用于介质电阻较大的腐蚀环境。一般的线性极化和弱极化方法所测得的极化电阻还包括了腐蚀体系的介质电阻，经计算所得到的腐蚀速率隐含了介质电阻的影响所带来的误差，使得实测的腐蚀速率比真实的腐蚀速率小得多。采用交流阻抗方法，对腐蚀体系施加微小的高频正弦信号，高频信号可穿过金属和腐蚀介质之间所形成的电化学双电层电容，使得施加的高频信号全部作用在介质电阻上，由此可准确的测得腐蚀体系的介质电阻。从线性极化所测得的极化电阻中减掉介质电阻得到实际的极化电阻值，从而准确的获得腐蚀速率。 CMB-2510A腐蚀监测仪对于土壤环境下的腐蚀速率监测、水中含油以及大气环境下的腐蚀监测、缓蚀剂的缓蚀效率监测是一种非常好的测量手段。 CMB-4510A缓蚀剂快速评定仪 （价格：-- 元） 仪器可以准确地监测体系腐蚀率的变化，尤其适用于缓蚀剂的快速评价和筛选。提供了一种快速有效的药剂缓蚀性能评价手段。 仪器采用电化学弱极化原理同交流阻抗测量技术相结合，通过高频区测量，有效地消除了溶液电阻IR降的影响，使测量更准确。 仪器可同时进行四种药剂的缓蚀效果评定。可直接测得每种药剂的腐蚀速度的瞬时值、平均值，测量平均值同挂片误率小于10%，仪器可将测得的数据实时在线地传到计算机并通过功能强大的数据通讯和处理软件直接绘出腐蚀速度随时间变化的曲线，通过曲线可了解药剂的缓蚀效果和药剂失效过程。

计算机直接输出测量结果 年腐蚀率：mm/a 极化阻力：Rp 主要性能指标 极化电阻测量误差：<3%（模拟电阻） Ecorr测量范围：±800mV 相对湿度：≤80% 仪器工作环境温度：0-40℃ 测量范围：2×10-4-10mm/a（电极1cm2） 测量范围：20Ω-200kΩ（模拟电阻） CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪 （价格：-- 元） 工业循环水设备运行时，现场人员需要随时了解腐蚀状态的变化，因而需要进行瞬时腐蚀速度的测量。我们依据中国科学院曹楚南院士在弱极化区测量腐蚀电流的电化学理论研制开发的国家实用新型专利产品，可进行腐蚀速度的瞬时测量。仪器以单片机为核心，采用高精度A/D转换器。提供菜单式操作界面，一分钟内测量结果直接输出，监测数据输出到计算机进行处理并绘图。 仪器直接输出 腐蚀电流：Icorr 年腐蚀率：mm/a 极化阻力：Rp 电化学参数：B 主要用途 水质腐蚀在线监测 换热器腐蚀状态预测

(完整版)电化学曲线极化曲线阻抗谱分析

电化学曲线极化曲线阻抗谱分析 一、极化曲线 1.绘制原理 铁在酸溶液中，将不断被溶解，同时产生H2，即：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (a) 当电极不与外电路接通时，其净电流I总为零。在稳定状态下，铁溶解的阳极电流I(Fe)和H＋还原出H2的阴极电流I(H)，它们在数值上相等但符号相反，即：(1) I(Fe)的大小反映Fe在H+中的溶解速率，而维持I(Fe)，I(H)相等时的电势称为Fe／H+体系的自腐蚀电势εcor。 图1是Fe在H+中的阳极极化和阴极极化曲线图。图2 铜合金在海水中典型极化曲线 当对电极进行阳极极化(即加更大正电势)时，反应(c)被抑制，反应(b)加快。此时，电化学过程以Fe的溶解为主要倾向。通过测定对应的极化电势和极化电流，就可得到Fe／H+体系的阳极极化曲线rba。 当对电极进行阴极极化，即加更负的电势时，反应(b)被抑制，电化学过程以反应(c)为主要倾向。同理，可获得阴极极化曲线rdc。 2.图形分析 （1）斜率 斜率越小，反应阻力越小，腐蚀速率越大，越易腐蚀。斜率越大，反应阻力越大，腐蚀速率越小，越耐腐蚀。 （2）同一曲线上各各段形状变化 如图2，在section2中，电流随电位升高的升高反而减小。这是因为此次发生了钝化现象，产生了致密的氧化膜，阻碍了离子的扩散，导致腐蚀电流下降。 （3）曲线随时间的变动 以7天和0天两曲线为例，对于Y轴，七天后曲线下移（负移），自腐蚀电位降低，说明更容易腐蚀。对于X轴，七天后曲线正移，腐蚀电流增大，亦说明更容易腐蚀。 二、阻抗谱 1.测量原理 它是基于测量对体系施加小幅度微扰时的电化学响应，在每个测量的频率点的原始数据中，都包含了施加信号电压（或电流）对测得的信号电流（或电压）的相位移及阻抗的幅模值。从这些数据中可以计算出电化学响应的实部和虚部。阻抗中涉及的参数有阻抗幅模（| Z |）、阻抗实部（Z,）、阻抗虚部（Z,,）、相位移（θ）、频率（ω）等变量，同时还可以计算出导纳（Y）和电容（C）的实部和虚部，因而阻抗谱可以通过多种方式表示。