极化电阻
极化曲线在△E=0切线的斜率
极化电阻是极化曲线在△E=0(即在腐蚀电位Ecorr处)切线的斜率。
定义
某一电位下极化电阻是极化曲线在该电位处切线的斜率。
线性极化电阻只适用于极化曲线线性区域的极化测量。
电极上有(净)电流流过时,电极电势偏离其平衡值,此现象称作极化。根据电流的方向又可分为阳极化和阴极化。
极化是指腐蚀电池作用一经开始,其电子流动的速度大于电极反应的速度。在阳极,电子流走了,离子化反应赶不上补充;在阴极,电子流入快,取走电子的阴极反应赶不上,这样阳极电位向正移,阴极电位向负移,从而减小电位差,降低了腐蚀速率。
极化电阻方程式
根据混合电位理论,任何腐蚀电化学反应都是由 两个或两个以上的氧化还原反应组成。根据对极化曲线形状的理论分析,在最简单的情况下,假定腐蚀着的金属电极上只进行着两对电化学反应,并且:
(1)这两对电化学反应受活化极化控制,他们的 过电位与阳极或阴极反应的电流密度均满足Tafel方程;
(2)极化电位中不包括溶液电阻和金属表面膜电 阻引起的欧姆电压降;
(3)没有浓度极化的干扰;
(4)体系的自腐蚀电位Ecorr相距局部阳极和局部阴极的平衡电位甚远;
(5)除了这两对电化学反应外,没有二次电化学反应发生;
(6)把腐蚀着的金属电极当作一个均匀的整体来对待。
当外电流为零时:
J1a=J2c=Jcorr;E=Ecorr
测量方式
在进行线性极化测量时,有三种线性化处理方式:
(1)阳极线性极化;
(2)阴极线性极化;
(3)双方向线性极化。
测量难点
极化电阻测量已成为重要的腐蚀速度监测手段。现有的测量方法基本上是以Stern 公式为理论依据。由于Stern 公式最初是以指数展开后取线性近似而导出的,各种方法所测得的都是线性极化电阻。
然而这些方法的理论基础和测量技术都遇到了一些困难。在理论基础方面,Stern公式是在假定腐蚀过程只有一个阴极反应而且腐蚀过程的阴、阳极反应速度都遵循Tafel公式的前提下得出的。但大多数实际腐蚀体系并不满足上述条件。
例如,在中性溶液中以氧为去极化剂的腐蚀过程,阴极反应速度一般并不适合Tafel式,而在酸性溶液腐蚀情况下,溶液中往往含有溶解氧或离子,阴极反应就不只一个。
在测量技术方面,会遇到下列三个方面的问题。
(1)由于线性近似引起的理论误差;
(2)极化值大小的选择;
(3)读数的速度或测量频率的选择。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 10:02
目录
概述
定义
极化电阻方程式
参考资料