电极与溶液间的传质与电极极化,超动电位极化曲线分析之间有什么联系

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关于开路电位和腐蚀电位区别方面的问题!!!!
大神们好,小弟电化学半路出家,有个问题不太明白。想向大神们请教下。还望指点迷津呀:D:D
1、书上有句话说:对于处于腐蚀介质中的腐蚀金属电极,开路时其稳定电势成为腐蚀电势(Ecoor)。我想知道这个开路时的稳定电势是不是指的就是电极测试之前的开路电位呢? 如果是的话那么我在做Tafel曲线的时候得到腐蚀电位和这个电位差别很大啊。。这是怎么回事? 有人说前者开路电位就是自腐蚀电位,有人说Tafel曲线得到的电位是自腐蚀电位,这不是矛盾吗?! 所以请教:在做腐蚀的时候首先测得的开路电位和测得的Tafel曲线得到的腐蚀电位有什么区别?他们到底是不是一个概念?怎么分别定义他们的啊!大家发表自己的观点解决这个问题啊。。。急求。谢谢啦!
2、在我们用电化学仪器测试的时候,其实是在稳态下测量的还是暂态下测量的?谢谢
你好,首先谢谢你的解释,我觉得很详细了。。 就是如果我们要是判断一个金属的腐蚀电位的话,我们应该是用开路电位判断还是用极化曲线去判断呢? 我在测量的时候发现开路电位和Tafel曲线测得的电位差距很大,所以在说明开路电位的时候怎么阐述? 在测量的时候体系是稳定的。
用稳定后的开路电位判断腐蚀电位,极化曲线的主要目的并不是判断腐蚀电位,毕竟强极化多少会影响电极,你的差距很大说明tafel强极化影响很大,tafel已经失去意义了,可以试着降低扫描速率,或者反向回归再合成极化曲线来修正下
那请问极化曲线得到的电极的腐蚀电位是不恰当的,那得到的腐蚀电流呢?
不是说极化曲线得到的腐蚀电位不恰当,一般来讲是比较接近开路电位的,得到的腐蚀电流自然也可靠;
但是对于你的情况,你测得极化曲线得到的腐蚀电位和开路电位差别非常大,那腐蚀电流也肯定不准,电流和电位是指数关系,也就是说处于指数位置的电位偏差一点,往往导致电流偏差很大
你的开路电位和极化曲线得到腐蚀电位分别是多少?
请教下,判断一个金属的耐腐蚀性能是不是看他的腐蚀电位还是看腐蚀电流? 腐蚀电流应该是判断其腐蚀速率的吧。。
我的开路电位是-0.8 但是极化曲线下的腐蚀电位是-0.2
请问,那我以后怎么去判断金属的耐腐蚀性呢?就是用开路电位了吗?
还有问题啊:
就是阴阳极的极化曲线的腐蚀电位并不能用来判断其抗腐蚀能力吧? 有的时候极化曲线的腐蚀电位升高了 并不是说明其耐腐蚀性能升高了。而是说明其阳极极化加强了。是吗?
耐腐蚀性能包括腐蚀速率但不仅仅是,比如说应力腐蚀范畴的不锈钢应力开裂问题,可能腐蚀速率极低,但是由于渗氢作用导致开裂后金属完全破坏他就失效了,也就是不耐腐蚀,点蚀也类似。所以基于特定情况的话,耐腐蚀性能描述的重点不同,有时是耐应力开裂,有时是能避免点蚀,但是一般基于均匀腐蚀引起的失效来说的话,耐腐蚀性能自然是指的腐蚀速率的高低,也就是这里的腐蚀电流
凭借腐蚀电位判断腐蚀速度的说法是完全错误的,很多情况下是完全相反的,电位越高反而腐蚀速率越大。这种错误的说法只有在金属可能钝化的情况下是合理的,因为电位足够高可能金属进入钝化区生成钝化膜,自然腐蚀速率就降低,耐蚀性能提高
你的电位偏差太大了,肯定有问题,什么体系,什么金属?
1. 电位和耐蚀能力没直接关系
2. 先普及一下阳极极化的概念,举个例子,你的工作电极浸泡在测试液中,此时测量工作电极与参比电极之间的电位差就是腐蚀电位,比如说是-0.6V;那么现在我在辅助电极和工作电极之间连接一个电源在工作电极表面就会产生除原有腐蚀电流外的额外电流,就是通常说的外电流,如果这个外电流时从溶液流向工作电极,那么它就是阳极电流,这时候你再量工作电极与参比电极之间的电位差,就会升高,比如变为-0.5V,这就叫我对这个体系进行了阳极极化,并且极化值是0.1V,所以Tafel的阳极极化曲线是通过不断增加阳极极化(增大阳极极化值(电位))来得到一系列一一对应的极化电流值。
如果你理解了这段,那么腐蚀电位升高和阳极极化加强有毛关系。。。除非这么说,我有两个金属,金属A的腐蚀电位是-0.6V,金属B的腐蚀电位是-0.7V,现在我加个外电流,使两块金属都阳极极化到-0.5V,那我勉强可以说我对金属B施加了更强的阳极极化.
请问这个“腐蚀电位和开路电位差别非常大”的判断标准是什么?:hand:
真心的谢谢你。。最近在学习腐蚀方面的,谢谢。。。保持交流。:D:D:D
我学识有限,还没看到相关的标准规定..
您好,我有个问题向你请教下。。就是在我们电化学测量的时候稳态和暂态的应用区别是什么? 比如说交流阻抗的测试是用暂态发测量的,为什么不能用稳态发测量呢?等到体系稳定的时候去测量。 不好意思这个问题没有水平 但是我确实不懂。。谢谢啦。。。
首先,及时使用EIS进行测量,也是等体系稳定后得到开路电位,再测阻抗的,交流阻抗是暂态法是归因于它本身的技术特点,是通过小幅的正弦波信号扰动电极体系来得到回馈信息的
请问在测量的技术上暂态法和稳态法是真么区分的呢?
不好意思,今天又看了你回的帖子。。有个地方不太明白。。
“现在我在辅助电极和工作电极之间连接一个电源在工作电极表面就会产生除原有腐蚀电流外的额外电流,就是通常说的外电流,如果这个外电流时从溶液流向工作电极,那么它就是阳极电流,这时候你再量工作电极与参比电极之间的电位差,就会升高,比如变为-0.5V,这就叫我对这个体系进行了阳极极化”&&电流从溶液流向工作电极是阳极极化吗? 或许是阴极极化? 谢谢回答。。
区分暂态和稳态,要搞清楚法拉第和非法拉第过程,非法拉第过程是双电层的“充电”过程,通常很快,而法拉第过程是带电荷的粒子穿越双电层进行电极反应的过程,通常较慢,那么经过一定时间后,法拉第过程的各个电极反应子过程达到稳定后,才算达到稳态,此后进行的测量就是稳态测量。那如果在法拉第过程尚未达到稳定前测量就是暂态测量
电流从溶液流向工作电极,也就是说工作电极加速阳极溶解,失电子
电流从溶液流向工作电极,应该是负电流,阴极极化。阳极极化是阳极的电极电位变得比平衡电位更正,因电子运动速度往往大于电极反应速度,故工作电极上电子流出到导线的速度大于电极反应速度,造成正电荷积累使电位更正,外电流应该是从正极通过导线到工作电极到溶液。
当然,工作电极仍然是发生阳极溶解,失去的电子进入工作电极金属晶格中,只是它的速度赶不上工作电极上电子流出到导线的速度,因此电位才更正。这也是极化的本质:电子运动速度和电极反应速度的矛盾。这些的前提当然是工作电极做阳极,辅助做阴极。
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  作者简介
  林玉珍,北京化工大学教授,一直从事腐蚀电化学、流体中的腐蚀与防护、电化学保护等方面的教学与研究。负责承担了国家自然科学基金项目、国家攻关项目、化工部项目等9项科研项目。曾参加了20世纪70年代我国腐蚀与防护专业的创建和完善工作,并撰写了《金属腐蚀理论及应用》等优秀教材。
&&&&&& 为便于准确理解极化作用,经常利用电位E-电流强度I或电流密度i图来描述。如图5所示。
图5极化曲线
  图中ECu&和EZn&分别为铜电极和锌电极的开路电位。随着电流密度的增加,阳极电位沿曲线EZn& A向正方向移动,而阴极电位沿曲线ECu&K向负方向移动。
  把表示电极电位与极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。图5中EZn& A为阳极极化曲线;而ECu& K为阴极极化曲线。&DEa和&DEk分别是在电流密度为i1时的阳极极化值和阴极极化值。
  从极化曲线的形状得知,电极极化的大小可判断电极反应的难易程度。若极化曲线较陡,表明极化值较大,反应的阻力大,过程较难进行;若极化曲线较平坦,则表明极化值较小,阻力也小,反应容易进行。
  极化产生的原因和类型
  极化现象产生的实质在于电子的迁移速度比电极反应及其相关的步骤完成的速度快。进行阳极反应时,金属离子转入溶液的速度落后于电于从阳极流到外电路的速度,这就使阳极上积累起过剩的正电荷,导致阳极电位向正方向移动;在阴极反应中,接受电子的物质来不及与流入阴极的电子相结合,这就使电子在阴极上积累,导致阴极的电位向负方向移动。
  任何一个电极反应的进行,都要经过&系列互相连续的步骤,其中阻力最大的、进行最困难的、决定整个电极过程速度的最慢步骤称为控制步骤,电极的极化主要是电极反应过种中控制步骤所受阻力的反映。
  极化主要分为两类:电化学极化和浓度极化,其极化曲线的形状如图6所示。
  图6有极化时电极过程的极化曲线
  电化学极化:如果电极反应所需的活化能较高,因而使有电荷转移的电化学过程速度变得最慢,成了整个电极过程的控制步骤,由此导致的极化称为电化学极化又称活化极化。
  浓度极化:如果反应物从溶液相中向电极表面运动或产物自电极表面向溶液相内部运动的液相传质步骤很慢以至于成为整个电极反应过程的控制步骤,与此相应的极化称为浓度极化,对于腐蚀来讲,其中的扩散过程最为重要。
腐蚀金属电极及其极化行为
  腐蚀体系与腐蚀电位
&&&&&& 金属发生腐蚀时,在金属/溶液界面上至少有两个不同的电极过程同时在进行,如图7所示。一个是金属电极反应,另一个溶液中去极化剂在金属表面进行的电极反应。当体系稳定时:
&&&&& 一个是按金属电极过程的阳极反应方向:&(主a为阳极电流密度)
&&&&&&一个是按去极化剂电极过程的阴极反应方向(主k为阴极电流密度)
&&&&&&并以相等的反应速度在进行,即ia=ik+ic  
&&&&& ic为腐蚀电流密度。
 && 此时,由于这两个电极过程的平衡电位Ee,M和Ee,D不相等,它们彼此互相极化,都将偏离各自的平衡电位而相向极化到一个共同的非平衡电位Ec,称之为腐蚀电位。其数值是在这两个反应的平衡电位之间,所以也称为混合电位,即: Ee,M&EC&Ee,D
  可见,腐蚀体系是一个共轭体系,是非衡体系所建立起来的稳定电位称之为腐蚀电位。腐蚀过程中的阴、阳极反应为相互耦合的共轭反应,其中的阳极反应是金属材料的溶解,结果导致金属的腐蚀破坏。
  腐蚀极化图及其应用
  研究金属腐蚀问题时,经常利用图解法。
  将阴极和阳极极化曲线绘制在同一个电位&电流坐标图上,再稍加简化得出的图称腐蚀极化图亦称伊 文思极化图,如图8a所示。
   图8阴极控制的腐蚀过程
  极化图的应用主要有以下几点。
  (1)判定腐蚀过程的主要控制因素
  ①阴极控制的腐蚀过程。如图8b所示,这类腐蚀阴极极化曲线很陡,阳极极化曲线平坦,腐蚀电位EC,接近阳极的起始电位Ee,a,由于是阴极反应困难而控制腐蚀,使任何促进阴极反应的因素,都会使腐蚀显著增大。
  碳钢在海水中的腐蚀属于此类情况。流动能促进O2去极化剂的还原反应,故阴极极化曲线Ee,kS&比Ee,kS平坦,从而导致腐蚀速度明显加大(Ic&&Ic),所以流动海水中的腐蚀要比静态中的严重得多。
  若在溶液中加入硫化物,因为S2-不但使阳极反应受到催化,而且还使溶液中Fe2+浓度大大降低:导致阳极反应的起始电位更负,使整个阳极极化曲线负移,这也促进腐蚀电流显著加大(Ic&&&& Ic&&)。
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