腐蚀电流密度icorr换算为腐蚀速度V公式

腐蚀电流密度i c o r r

换算为腐蚀速度V公

式

-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

2 ΔE 很小时（通常ΔE 在±10mV 左右）极化曲线呈线性关系，其斜率为极化阻抗

R p = i

E ∆∆ 腐蚀电流i corr =p

c a c a R b b b b )(303.2+ b a 、b c 在强极化区用Tafel 外推法确定：

b a ＝a

a i d dE lg

b

c ＝c

a i d dE lg 令B=

)(303.2c a c a b b b b +，则 i corr =B/R p

将腐蚀电流密度i corr 换算为腐蚀速度V 公式：

V （μm/a ）=nD

A 3.27i corr 其中，A 为原子量

n 为得失电子数

D 为金属材料密度，g/cm 3

物理化学-实验十六：铁的极化曲线的测定

实验十六铁的极化曲线的测定 一、实验目的 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H2SO4、HCl溶液中的阴极极化、阳极极化曲线，求得Fe的自腐蚀电位，自腐蚀电流和钝化电势、钝化电流等参数； 2．了解Cl-离子，缓蚀剂等因素对铁电极极化的影响； 3．讨论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用。 二、实验原理 1．铁的极化曲线： 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) 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。 当电极不与外电路接通时，其净电流为零。即I corr = I Fe = -I H ≠ 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Fe →Fe2++2e 被抑制，反应2H++2e →H2加速，电化学过程以H2析出为主，这种效应称为“阴极保护”。塔菲尔(Tafel)半对数关系，即： 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Ecorr更正的电势，

则反应2H++2e →H2被抑制，反应Fe →Fe2++2e 加速，电化学过程以Fe溶解为主。符合公式： 2．铁的钝化曲线： 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。 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FeSO4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。 图3中W表示研究电极、C表示辅助电极、r表示参比电极。参比电极和研究电极组成原电池，可确定研究电极的电位。辅助电极与研究电极组成电解池，使研究电极处于极化状态。 在实际测量中，常采用的恒电势法有下列两种：

耐点腐蚀当量计算公式

耐点腐蚀当量计算公式 耐点腐蚀当量是指金属材料在特定条件下能够抵抗腐蚀的能力。 对于不同的金属材料来说，其耐点腐蚀当量是不同的，所以了解和计 算耐点腐蚀当量对于材料选择和防腐蚀设计非常重要。 耐点腐蚀当量计算公式通常采用以下公式：E = K × i × c，其 中E表示耐点腐蚀当量（mm/year），K表示抗腐蚀系数，i表示金属 的腐蚀电流密度（A/cm^2），c表示电流密度因子。这个公式可以帮助我们评估材料在特定腐蚀条件下的耐腐蚀性能。 首先，我们需要了解抗腐蚀系数K。抗腐蚀系数与金属材料的种类、表面处理和环境条件等因素有关。不同金属材料对不同的腐蚀介质有 不同的抗腐蚀系数，这个系数可以通过实验或者资料查询获得。 其次，我们需要确定金属的腐蚀电流密度i。腐蚀电流密度是指金属表面单位面积上腐蚀所消耗的电流密度。这个值可以通过实验测量 或者计算估算。一般来说，高电流密度意味着更快的腐蚀速率，而低 电流密度则表明耐腐蚀性能较好。 最后，我们需要确定电流密度因子c。电流密度因子是一个用来考虑腐蚀环境因素的系数。腐蚀环境中的温度、浓度、流速和气体饱和 度等因素都会对腐蚀速率产生影响。根据实际情况，可以选择合适的 电流密度因子进行计算。

通过以上三个参数的计算，我们可以得到材料的耐点腐蚀当量。 这个数值反映了材料在特定腐蚀条件下的耐腐蚀性能，可以用来评估 材料的抗腐蚀能力，并指导工程设计和材料选择。 在实际应用中，耐点腐蚀当量的计算和评估是非常重要的。通过 计算得到的耐腐蚀当量可以与实际的腐蚀速率对比，从而指导工程设 计的防腐措施和材料的选择。同时，耐点腐蚀当量对于降低腐蚀损失、延长设备寿命和提高工作效率也具有重要意义。 总之，耐点腐蚀当量的计算公式提供了一种衡量金属材料耐腐蚀 性能的方法。通过选择合适的抗腐蚀系数、腐蚀电流密度和电流密度 因子，可以评估材料的抗腐蚀能力，指导防腐措施的实施，并提高设 备的使用寿命。在未来的工程设计和材料选择中，耐点腐蚀当量的计 算将发挥越来越重要的作用。

电化学腐蚀测量的方法

电化学腐蚀测量的方法 1.溶液和电极： 倒入电解池待测溶液，放入1cm圆盘碳钢工作电极，饱和甘汞参比电极和铂金对电 极，甘汞参比电极距离工作电极1-3mm o 2.选塔菲尔方法： 塔菲尔图参数设置如下图 碳钢采用默认电解池参数，如果使用其他工作电极，应改变电解池参数后点击确定。选定60s电位变化量时点击稳定后开始，自动电位示波，60s内电位变化量不大于2mV自动 开始扫描。亦可选择开路状态等待。 不锈钢丝扫描出的塔菲尔图如下：

扫描完成后，点击测量按钮，自动测量出腐蚀电流和腐蚀速率，亦可套入公式，计算 出腐蚀速率。RST5000系列电化学工作站自动测量可以得到腐蚀速率。 如果设置参数不好做出来的图从直观上明显不对，可以手动校正，方法：点击拟合阴、 阳极段，就可以对阴极曲线或阴极曲线进行手动拟合， 其值也自动在设置栏下面显示。 双击 y 轴数值，作图的电流密度对数和电流密度可以互相转换， 腐蚀速度换算公式： 金属腐蚀速度可用腐蚀失重或腐蚀深度表示，也可用腐蚀电流密度表示。它们之间可通 过法拉第定律进行换算，即 = M i corr=3.73 10“M i corr （g/m?h ） nF n u 」M d 3.28 10’ Jcorr (mm/ 年) P nF 2 2 式中：u 为腐蚀速度（g/m h ）； d 为腐蚀深度（mm/年）；i corr 是腐蚀电流密度（kA/cm ）; M 3 为金属的克原子量（g ） ； n 为金属的原子价；F 为法拉第常数；：7■为金属的密度（g/cm ）。 注: 1.以上内容摘自《电化学测试技术》刘永辉 编著P360~361; 以钢铁为例：M=56g n=2，：:=7.8 g cm 3， 则腐蚀速度为： -4 M _2 2 -3.73 10 i coor =1.04 10 i corr （ g/m h ） 腐蚀深度为: 顔 吕DOD 电化学工作站-LCt XDiicu«±nts mid Sell \ A.ila£<■ 1 =r i "盘*处\杲面1西北大学\一一- 匚丨口 实验描作標拟扫瑶商宠浏訖敵站处理團形测呈示址汨■靳 时间册«#] T P 匚匸巳艮空四囚鱼％ 沪H 施微积川血畫: 日 L -- 4 II : 1 rJJ 1..m - - .IZ.J --E orbcvIVrv syJ 切(*甜 度程0:0 - £ I O 3 =B o O £ 3 1 fl J 二 0_ 总=2・二： 8 7. -- 3 9920E 1 ■5 8341E0 塔菲尔图 EolV) = 0.2972 bclV/dec) = O. 1KS45 laCA/cm'Z) = T_ T<6E-OT b.i(VZdac) = O. 4I63632 L a.(A/cm"2) =： 8.928853E-DT vtg/ra*2 h) = 9 325M4E-U3 込 U 年 Ji 二 1 D51315T-02 200 220 £40 缈 230 300 320 3^0 罪 0 380 电住：E(1E*3 V) 样点2001 0.194 722 V -8 694221 -9 CJOQ 叼 塔耶 尔敷据測zB EdMih 0 拟台明 IE 段 |. 060J |. tnsi 广曲l ■含阳很段r®oi P OE " 电根爾幵 Ms 兰E OL MI H E^JV W -7.5OD -0.DOO -5. SOO -7.000 -a EOO ■5.DOO - 4&0

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 ϕ。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, )]exp()[exp(k c a c corr k a i i i I βϕϕβϕϕ---=-=c E ϕϕ-=∆)]exp()[exp(k a corr E E i I ββ∆--∆=)exp(a corr a E i i I β∆==