第2章 電化學(xué)腐蝕的動(dòng)力學(xué)

1、12腐蝕速度與極化作用腐蝕速度與極化作用 電化學(xué)腐蝕速度可用陽極電化學(xué)腐蝕速度可用陽極電流密度表示電流密度表示外電路接通的瞬間：外電路接通的瞬間：3原電池的極化作用：原電池的極化作用：通通過電流而引起原電池兩極間過電流而引起原電池兩極間電位差減小并因而引起電池電位差減小并因而引起電池工作電流強(qiáng)度降低的現(xiàn)象工作電流強(qiáng)度降低的現(xiàn)象陽極極化：陽極極化：陰極極化：陰極極化：4極化現(xiàn)象本質(zhì)：極化現(xiàn)象本質(zhì)：電子的遷移比電極反應(yīng)及其有電子的遷移比電極反應(yīng)及其有關(guān)的連續(xù)步驟完成得快。關(guān)的連續(xù)步驟完成得快。去極化劑：去極化劑：腐蝕電池的極化作用：腐蝕電池的極化作用：5極化曲線極化曲線 極化曲線：極化曲線：電極電

2、位與極化電流電極電位與極化電流或極化電流密度之間的關(guān)系的曲線或極化電流密度之間的關(guān)系的曲線真實(shí)極化率：真實(shí)極化率：極化曲線的形狀判斷極化曲線的形狀判斷電極反應(yīng)過程的難易電極反應(yīng)過程的難易6極化的原因及類型極化的原因及類型 平衡電極反應(yīng)及其交平衡電極反應(yīng)及其交換電流密度換電流密度電極反應(yīng)處于平衡時(shí)：電極反應(yīng)處于平衡時(shí)：法拉第定律：法拉第定律：i=nFvi=nFv7平衡電極的極化平衡電極的極化及其過電位及其過電位平衡電極的極化：平衡電極的極化：當(dāng)通過外電流時(shí)電極電當(dāng)通過外電流時(shí)電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象位偏離平衡電位的現(xiàn)象陽極極化電流密度：陽極極化電流密度：陰極極化電流密度：陰極極化電流密度：8過

3、電位：過電位：某一極化電流密度下的電極電位某一極化電流密度下的電極電位與其平衡電位間之差的絕對值與其平衡電位間之差的絕對值陽極極化時(shí)：陽極極化時(shí)：陰極極化時(shí)：陰極極化時(shí)：9極化的原因及類型極化的原因及類型電極反應(yīng)的步驟：電極反應(yīng)的步驟：1.1.液相傳質(zhì)步驟液相傳質(zhì)步驟2.2.電子轉(zhuǎn)移步驟電子轉(zhuǎn)移步驟3.3.液相傳質(zhì)步驟液相傳質(zhì)步驟速度控制步驟：速度控制步驟：在穩(wěn)態(tài)條件下，在穩(wěn)態(tài)條件下，各步驟的速度應(yīng)相等，其中阻各步驟的速度應(yīng)相等，其中阻力最大的步驟決定了整個(gè)電極力最大的步驟決定了整個(gè)電極反應(yīng)的速度反應(yīng)的速度10電極的極化是電極反應(yīng)過程中控制步驟所受阻電極的極化是電極反應(yīng)過程中控制步驟所受阻力的

4、反應(yīng)：力的反應(yīng)：電化學(xué)極化電化學(xué)極化濃度極化濃度極化電阻極化電阻極化11電化學(xué)極化電化學(xué)極化 電化學(xué)極化：電化學(xué)極化：由電化學(xué)步驟來控制電極反由電化學(xué)步驟來控制電極反應(yīng)過程速度的極化應(yīng)過程速度的極化12電極電位對電化學(xué)步電極電位對電化學(xué)步驟活化能的影響驟活化能的影響反應(yīng)按還原方向進(jìn)行時(shí)，當(dāng)電位改反應(yīng)按還原方向進(jìn)行時(shí)，當(dāng)電位改變變 ，則，則帶電子帶電子nFnF的粒子穿越雙的粒子穿越雙電層所做的功增加電層所做的功增加nFnF （即終態(tài)（即終態(tài)總勢能的增加），總勢能的增加），改變電極電位后改變電極電位后陰極反應(yīng)的活化能增加：陰極反應(yīng)的活化能增加：陽極反應(yīng)的活化能減小：陽極反應(yīng)的活化能減?。?3電極電

5、位對電極反應(yīng)電極電位對電極反應(yīng)速度的影響速度的影響設(shè)在所選用電位坐標(biāo)的零點(diǎn)處其陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的活化能分別為：設(shè)在所選用電位坐標(biāo)的零點(diǎn)處其陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的活化能分別為：陽極反應(yīng)速度：陽極反應(yīng)速度：陰極反應(yīng)速度：陰極反應(yīng)速度：法拉第定律：法拉第定律：i=nFvi=nFv1415半對數(shù)關(guān)系半對數(shù)關(guān)系電化學(xué)步驟最基本的動(dòng)電化學(xué)步驟最基本的動(dòng)力學(xué)特征：力學(xué)特征：16電化學(xué)步驟的基電化學(xué)步驟的基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)本動(dòng)力學(xué)參數(shù) 選取電極體系的平衡電位作為電位坐標(biāo)的零點(diǎn)選取電極體系的平衡電位作為電位坐標(biāo)的零點(diǎn)17兩個(gè)熱力學(xué)特性相近的電極兩個(gè)熱力學(xué)特性相近的電極反應(yīng)，在動(dòng)力學(xué)方面的性質(zhì)反應(yīng)，在動(dòng)力學(xué)方面的性質(zhì)

6、卻可以有很大不同卻可以有很大不同18改寫成指數(shù)形式改寫成指數(shù)形式雙電層中電場強(qiáng)度對反應(yīng)速度的影響雙電層中電場強(qiáng)度對反應(yīng)速度的影響電極反應(yīng)進(jìn)行的難易程度電極反應(yīng)進(jìn)行的難易程度傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)和和交換電流密度交換電流密度是表達(dá)電極反應(yīng)特征是表達(dá)電極反應(yīng)特征的基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)的基本動(dòng)力學(xué)參數(shù)19交換電流密度可以估計(jì)某一電交換電流密度可以估計(jì)某一電極反應(yīng)的可逆性極反應(yīng)的可逆性20交換電流密度與反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度有關(guān)，因此交換電流密度與反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度有關(guān)，因此希望找到一個(gè)與濃度無關(guān)的參數(shù)來替代希望找到一個(gè)與濃度無關(guān)的參數(shù)來替代21與之前得到的關(guān)系式相比：與之前得到的關(guān)系式相比：22任一電極電位時(shí)有：任一電

7、極電位時(shí)有：23交換電流密度的計(jì)算：交換電流密度的計(jì)算：根據(jù)能斯特平衡電極電位公式：根據(jù)能斯特平衡電極電位公式：24穩(wěn)態(tài)極化時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式穩(wěn)態(tài)極化時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式 穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn)：穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn)：陰極極化電流密度與陰極極化電流密度與陽極極化陽極極化電流密度的差值與外電流密度相等電流密度的差值與外電流密度相等電化學(xué)過電位：電化學(xué)過電位：為了使電子轉(zhuǎn)移步驟以一定為了使電子轉(zhuǎn)移步驟以一定速度進(jìn)行，需要一部分額外的推動(dòng)力速度進(jìn)行，需要一部分額外的推動(dòng)力25陽極極化電流密度：陽極極化電流密度：陰極極化電流密度：陰極極化電流密度：由式由式2-10a2-10a：由式由式2-10b2-10b：電化學(xué)步驟的極化電化學(xué)步驟

8、的極化電流密度與過電位電流密度與過電位的關(guān)系的關(guān)系261.1.強(qiáng)極化時(shí)的近似公式：強(qiáng)極化時(shí)的近似公式：陰極極化時(shí)：陰極極化時(shí)：陽極極化時(shí)：陽極極化時(shí)：27式式2-16a2-16a，b b改寫成對數(shù)形式：改寫成對數(shù)形式：28塔菲爾公式：塔菲爾公式：常數(shù)常數(shù)a a與電極材料、表面狀態(tài)、溶液組成及溫度有關(guān)，與電極材料、表面狀態(tài)、溶液組成及溫度有關(guān)，常數(shù)常數(shù)b b與電極材料關(guān)系不大與電極材料關(guān)系不大292.2.微極化時(shí)的近似公式：微極化時(shí)的近似公式：陽極極化時(shí)：陽極極化時(shí)：陰極極化時(shí)：陰極極化時(shí)：結(jié)論：結(jié)論：過電位很小的條件下，過電位與極化電流密度之間呈線性關(guān)系過電位很小的條件下，過電位與極化電流密度

9、之間呈線性關(guān)系法拉第電阻法拉第電阻30弱極化區(qū)：弱極化區(qū)：0.01-0.120.01-0.12伏伏31濃度極化濃度極化 濃度極化：濃度極化：當(dāng)電極電位反應(yīng)的阻當(dāng)電極電位反應(yīng)的阻力主要來自液相傳質(zhì)步驟，電子轉(zhuǎn)力主要來自液相傳質(zhì)步驟，電子轉(zhuǎn)移步驟容易進(jìn)行時(shí)，電極極化受濃移步驟容易進(jìn)行時(shí)，電極極化受濃度極化控制度極化控制液相傳質(zhì)的三種方式：液相傳質(zhì)的三種方式：對流、擴(kuò)散和電遷移對流、擴(kuò)散和電遷移32理想情況的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散理想情況的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程過程擴(kuò)散控制擴(kuò)散控制電極反應(yīng)過程速度的極化，電遷移及對流作電極反應(yīng)過程速度的極化，電遷移及對流作用可忽略用可忽略穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程：穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過程：擴(kuò)散途徑中每一點(diǎn)的擴(kuò)散速

10、度都相等，因擴(kuò)散途徑中每一點(diǎn)的擴(kuò)散速度都相等，因而擴(kuò)散層內(nèi)的濃度梯度在擴(kuò)散過程中不隨時(shí)間改變而擴(kuò)散層內(nèi)的濃度梯度在擴(kuò)散過程中不隨時(shí)間改變菲克第一定律：菲克第一定律：單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的擴(kuò)散物質(zhì)流量為：通過單位面積的擴(kuò)散物質(zhì)流量為：33 在電化學(xué)腐蝕過程中，往往是陰極反應(yīng)，特別是氧分子還原反應(yīng)在電化學(xué)腐蝕過程中，往往是陰極反應(yīng)，特別是氧分子還原反應(yīng)涉及濃度極化。涉及濃度極化。氧分子向電極表面的擴(kuò)散步驟往往是決定腐蝕速氧分子向電極表面的擴(kuò)散步驟往往是決定腐蝕速度的控制步驟度的控制步驟 在穩(wěn)態(tài)條件下，擴(kuò)散層內(nèi)的濃度梯度就等于擴(kuò)散層外側(cè)溶液本體在穩(wěn)態(tài)條件下，擴(kuò)散層內(nèi)的濃度梯度就等于擴(kuò)散層

11、外側(cè)溶液本體的濃度與電極表面的濃度的差值除以擴(kuò)散層的厚度：的濃度與電極表面的濃度的差值除以擴(kuò)散層的厚度：34為保持穩(wěn)態(tài)，單位時(shí)間內(nèi)從溶液深處通過擴(kuò)散層擴(kuò)散到電極表面為保持穩(wěn)態(tài)，單位時(shí)間內(nèi)從溶液深處通過擴(kuò)散層擴(kuò)散到電極表面的物質(zhì)量，必須等于該物質(zhì)在電極表面還原的速度。的物質(zhì)量，必須等于該物質(zhì)在電極表面還原的速度。35極限電流擴(kuò)散密度：極限電流擴(kuò)散密度：36濃度極化公式及極化濃度極化公式及極化曲線曲線37濃度極化時(shí)，電極電位仍可用能斯特公式計(jì)算濃度極化時(shí)，電極電位仍可用能斯特公式計(jì)算1.1.當(dāng)產(chǎn)物生成獨(dú)立相當(dāng)產(chǎn)物生成獨(dú)立相138當(dāng)當(dāng)i ik k遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于i id d時(shí)時(shí)392.2.當(dāng)產(chǎn)物可溶當(dāng)產(chǎn)

12、物可溶穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)物自電極表面向溶液內(nèi)部擴(kuò)散的速度等于它在電極表面穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)物自電極表面向溶液內(nèi)部擴(kuò)散的速度等于它在電極表面生成的速度：生成的速度：4041由于由于42濃度極化對電化學(xué)極濃度極化對電化學(xué)極化的影響化的影響電極反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，電極表面附近的反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度或多或少總電極反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，電極表面附近的反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度或多或少總會(huì)發(fā)生一些變化，會(huì)發(fā)生一些變化，電化學(xué)極化和濃度極化往往同時(shí)存在電化學(xué)極化和濃度極化往往同時(shí)存在電化學(xué)極化時(shí)，陰極反應(yīng)電流密度與過電位的關(guān)系：電化學(xué)極化時(shí)，陰極反應(yīng)電流密度與過電位的關(guān)系：如果擴(kuò)散過程也是速度控制步驟之一如果擴(kuò)散過程也是速度控制步驟之一43電化學(xué)極化和濃度極

13、化同時(shí)存在電化學(xué)極化和濃度極化同時(shí)存在時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式時(shí)的動(dòng)力學(xué)公式44兩種極端情況：兩種極端情況：電化學(xué)步驟是電極反應(yīng)速度的唯一控制步驟電化學(xué)步驟是電極反應(yīng)速度的唯一控制步驟4546電阻極化電阻極化 電阻極化：電阻極化：電流通過電解質(zhì)溶液和電極表面某種類型的電流通過電解質(zhì)溶液和電極表面某種類型的膜時(shí)產(chǎn)生的歐姆電位降，并不與電極反應(yīng)過程中的某一化膜時(shí)產(chǎn)生的歐姆電位降，并不與電極反應(yīng)過程中的某一化學(xué)步驟或電化學(xué)步驟相對應(yīng)，不是電極反應(yīng)某種控制步驟學(xué)步驟或電化學(xué)步驟相對應(yīng)，不是電極反應(yīng)某種控制步驟的直接反應(yīng)的直接反應(yīng)電阻極化特點(diǎn)：電阻極化特點(diǎn)：1.電阻極化是電流的直線函數(shù)電阻極化是電流的直線函數(shù)2.

14、電阻極化隨電流的變化而變化電阻極化隨電流的變化而變化47陽極極化和陰極極化陽極極化和陰極極化 陽極極化陽極極化陽極電極反應(yīng)：陽極電極反應(yīng)：M Mn+ +ne 陽極極化原因：陽極極化原因：1.電化學(xué)極化電化學(xué)極化2.濃度極化濃度極化3.電阻極化電阻極化48陽極的去極化：陽極的去極化：就是消除或減弱陽極極化的作用。就是消除或減弱陽極極化的作用。陽極的極化可以減緩金屬腐蝕過程，而陽極的去極陽極的極化可以減緩金屬腐蝕過程，而陽極的去極化則加速金屬腐蝕過程化則加速金屬腐蝕過程49陰極極化陰極極化陰極極化原因：陰極極化原因：1.電化學(xué)極化電化學(xué)極化2.濃度極化濃度極化陰極極化陰極極化表明陰極反應(yīng)受到了阻礙

15、，它將表明陰極反應(yīng)受到了阻礙，它將影響陽極反應(yīng)的影響陽極反應(yīng)的進(jìn)行并因而減緩金屬腐蝕速度進(jìn)行并因而減緩金屬腐蝕速度50一種金屬腐蝕時(shí)，金屬表面至少同時(shí)進(jìn)行著兩個(gè)不同一種金屬腐蝕時(shí)，金屬表面至少同時(shí)進(jìn)行著兩個(gè)不同的電極反應(yīng)：的電極反應(yīng)：共軛體系與腐蝕電位共軛體系與腐蝕電位 金屬溶解的速度：金屬溶解的速度：氫析出速度：氫析出速度：51金屬溶解速度與氫析出速度相等金屬溶解速度與氫析出速度相等ia =ik =ic電極反應(yīng)的耦合：電極反應(yīng)的耦合：在一個(gè)孤立金屬電極上同時(shí)以相等速度在一個(gè)孤立金屬電極上同時(shí)以相等速度進(jìn)行著一個(gè)陽極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)的現(xiàn)象?；ハ囫詈系姆磻?yīng)進(jìn)行著一個(gè)陽極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)的現(xiàn)象

16、。互相耦合的反應(yīng)稱為稱為共軛反應(yīng)共軛反應(yīng)，相應(yīng)的腐蝕體系稱為，相應(yīng)的腐蝕體系稱為共軛體系共軛體系。52ia =ik =ic穩(wěn)定電位：穩(wěn)定電位：電極電位不隨時(shí)電極電位不隨時(shí)間變化，又稱間變化，又稱混合電位混合電位腐蝕電位腐蝕電位穩(wěn)定狀態(tài)與平衡狀態(tài)的區(qū)別？穩(wěn)定狀態(tài)與平衡狀態(tài)的區(qū)別？53腐蝕電池的作用腐蝕電池的作用 宏觀腐蝕電池的作用宏觀腐蝕電池的作用1.一種金屬腐蝕而另一種金屬不腐蝕：一種金屬腐蝕而另一種金屬不腐蝕：M1腐蝕加速，腐蝕加速，M2仍不腐蝕仍不腐蝕M1 M1 n+ + ne 孤立金屬孤立金屬M(fèi)1電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：孤立孤立M2電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：D + ne D n- 構(gòu)成宏觀電池后，

17、腐蝕電池的驅(qū)動(dòng)力：構(gòu)成宏觀電池后，腐蝕電池的驅(qū)動(dòng)力：M1未同未同M2接觸時(shí)腐蝕過程中陰極反應(yīng)的過電位接觸時(shí)腐蝕過程中陰極反應(yīng)的過電位D + ne D n- 542.兩種金屬腐蝕：兩種金屬腐蝕：M1腐蝕加速，腐蝕加速，M2腐蝕減小腐蝕減小M2 M2 n+ + ne 孤立金屬孤立金屬M(fèi)2電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：D + ne D n- M2自溶解時(shí)去極化劑自溶解時(shí)去極化劑D還原反應(yīng)的過電位還原反應(yīng)的過電位構(gòu)成宏觀電池后，腐蝕電池的驅(qū)動(dòng)力：構(gòu)成宏觀電池后，腐蝕電池的驅(qū)動(dòng)力：55M2未與未與M1接觸時(shí)：接觸時(shí)：M2與與M1接觸時(shí)：接觸時(shí)：M2與與M1互相極化到腐蝕電位，互相極化到腐蝕電位，M1腐蝕電流密度增

18、大，腐蝕電流密度增大，M2腐腐蝕電流密度減小蝕電流密度減小56陰極保護(hù)效應(yīng)：陰極保護(hù)效應(yīng)：一種金屬由于與另一種電極電位較低的一種金屬由于與另一種電極電位較低的金屬在腐蝕介質(zhì)中接觸而降低腐蝕速度的效應(yīng)金屬在腐蝕介質(zhì)中接觸而降低腐蝕速度的效應(yīng)57微觀腐蝕電池微觀腐蝕電池 -局部電池局部電池復(fù)相電極：復(fù)相電極：由不同金屬組成的電極。內(nèi)外電路都短路由不同金屬組成的電極。內(nèi)外電路都短路的腐蝕電池可以看作是一個(gè)復(fù)相電極。的腐蝕電池可以看作是一個(gè)復(fù)相電極。勻相金屬電極的腐蝕過程：勻相金屬電極的腐蝕過程：Ia = IkM2與與M1組成的復(fù)相電極：組成的復(fù)相電極：Ia1 - Ik1= Ik2 Ia2Ia1 +

19、Ia2= Ik1 + Ik2理想的勻相電極的腐蝕過程稱為均勻的電化學(xué)歷程，而將微觀腐蝕電池理想的勻相電極的腐蝕過程稱為均勻的電化學(xué)歷程，而將微觀腐蝕電池的作用過程稱為局部的電化學(xué)歷程，并將微觀腐蝕電池稱為局部電池。的作用過程稱為局部的電化學(xué)歷程，并將微觀腐蝕電池稱為局部電池。58活化極化控制的腐蝕體系活化極化控制的腐蝕體系 活化極化控制的腐蝕體系：活化極化控制的腐蝕體系：腐蝕速度由電化學(xué)步驟控制腐蝕速度由電化學(xué)步驟控制活化控制體系的腐蝕速度與腐蝕電位活化控制體系的腐蝕速度與腐蝕電位活化體系的腐蝕速度活化體系的腐蝕速度及有關(guān)影響因素：及有關(guān)影響因素：59因?yàn)殛枠O反應(yīng)與陰極反應(yīng)都由活化極化控制：因

20、為陽極反應(yīng)與陰極反應(yīng)都由活化極化控制：因?yàn)楦g電位與金屬的平衡電位和去極化劑的平衡電位都相距因?yàn)楦g電位與金屬的平衡電位和去極化劑的平衡電位都相距較遠(yuǎn)，因此式中第二項(xiàng)都遠(yuǎn)小于第一項(xiàng)較遠(yuǎn)，因此式中第二項(xiàng)都遠(yuǎn)小于第一項(xiàng)60如果金屬的陽極反應(yīng)和去極化劑的陰極反應(yīng)在整個(gè)金屬表面都是均勻分如果金屬的陽極反應(yīng)和去極化劑的陰極反應(yīng)在整個(gè)金屬表面都是均勻分布的，則稱為均勻腐蝕，在穩(wěn)態(tài)時(shí)：布的，則稱為均勻腐蝕，在穩(wěn)態(tài)時(shí)：ia =ik =ic分別代入（分別代入（2-53a）及（）及（2-53b）：）：6162活化極化控制的均勻腐蝕體系的腐蝕電流密度與其內(nèi)在因素有下列關(guān)系：活化極化控制的均勻腐蝕體系的腐蝕電流密度與

21、其內(nèi)在因素有下列關(guān)系：（1 1）陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的交換電流）陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的交換電流密度越大，腐蝕電流密度就越大密度越大，腐蝕電流密度就越大63（2 2）塔菲爾常數(shù)對腐蝕）塔菲爾常數(shù)對腐蝕電流密度的影響電流密度的影響64（3 3）陰陽極起始電位差）陰陽極起始電位差對腐蝕速度的影響對腐蝕速度的影響65腐蝕電位的計(jì)算：腐蝕電位的計(jì)算：在腐蝕電位時(shí)在腐蝕電位時(shí)ia = ik：取對數(shù)：取對數(shù)：66整理后得：整理后得：若設(shè)若設(shè)n1=n2=n, 則則若設(shè)（若設(shè)（1-a a1）=a a2 =0.5, 則則6768活化控制的腐蝕體系的極化曲線活化控制的腐蝕體系的極化曲線相似相似6970腐蝕體系的極化：腐

22、蝕體系的極化：當(dāng)通過外電流當(dāng)通過外電流時(shí)電極電位偏離穩(wěn)定電位的現(xiàn)象，相應(yīng)的時(shí)電極電位偏離穩(wěn)定電位的現(xiàn)象，相應(yīng)的外電流稱為腐蝕體系的外加極化電流外電流稱為腐蝕體系的外加極化電流當(dāng)從腐蝕電位開始當(dāng)從腐蝕電位開始陽極極化陽極極化時(shí)，電位向正向時(shí)，電位向正向移動(dòng)，流經(jīng)體系的外加陽極極化電流密度：移動(dòng)，流經(jīng)體系的外加陽極極化電流密度：當(dāng)從腐蝕電位開始當(dāng)從腐蝕電位開始陰極極化陰極極化時(shí)，電位向負(fù)向時(shí)，電位向負(fù)向移動(dòng)，流經(jīng)體系的外加陰極極化電流密度：移動(dòng)，流經(jīng)體系的外加陰極極化電流密度：71結(jié)論：結(jié)論：共軛體系從腐蝕電位開始極化時(shí)的極化電位與極化電流共軛體系從腐蝕電位開始極化時(shí)的極化電位與極化電流密度之間的

23、關(guān)系，與單一電極體系從其平衡電位開始極化時(shí)的極密度之間的關(guān)系，與單一電極體系從其平衡電位開始極化時(shí)的極化電位和極化電流密度的關(guān)系之間有相同的規(guī)律性化電位和極化電流密度的關(guān)系之間有相同的規(guī)律性穩(wěn)定狀態(tài)的腐蝕體系穩(wěn)定狀態(tài)的腐蝕體系單一電極體系的穩(wěn)態(tài)極化單一電極體系的穩(wěn)態(tài)極化72活化控制的腐蝕體系的極化公式活化控制的腐蝕體系的極化公式在陽極極化曲線的塔菲爾區(qū)：在陽極極化曲線的塔菲爾區(qū)：在陰極極化曲線的塔菲爾區(qū)：在陰極極化曲線的塔菲爾區(qū)：1.強(qiáng)極化時(shí)強(qiáng)極化時(shí)73腐蝕體系從腐蝕電位強(qiáng)極化時(shí)的極化公式腐蝕體系從腐蝕電位強(qiáng)極化時(shí)的極化公式742.微極化時(shí)微極化時(shí)Rp:線性極化區(qū)的極化曲線的斜率，稱為極化阻率

24、線性極化區(qū)的極化曲線的斜率，稱為極化阻率75極化曲線的測量方法極化曲線的測量方法 極化曲線：極化曲線：極化電位與極化電流或極化電位與極化電流或極化電流極化電流密度之間的關(guān)系密度之間的關(guān)系曲線曲線761.恒電流法：恒電流法： = = f(i) 可能有多值可能有多值2.恒電位法恒電位法: i = F() ) 穩(wěn)態(tài)測量：穩(wěn)態(tài)測量：在逐點(diǎn)的測量過程中，要等到達(dá)穩(wěn)在逐點(diǎn)的測量過程中，要等到達(dá)穩(wěn)定不變值時(shí)再記取數(shù)據(jù)定不變值時(shí)再記取數(shù)據(jù)暫態(tài)測量：暫態(tài)測量：包含著時(shí)間變量之內(nèi)的測量方法包含著時(shí)間變量之內(nèi)的測量方法77極化曲線在金屬腐蝕研究中的意義：極化曲線在金屬腐蝕研究中的意義：1. 揭示腐蝕的控制因素及緩蝕

25、劑的作用機(jī)理揭示腐蝕的控制因素及緩蝕劑的作用機(jī)理2. 分別測量兩種金屬的極化曲線，可以了解其接分別測量兩種金屬的極化曲線，可以了解其接觸腐蝕的情況觸腐蝕的情況3. 測量陰極區(qū)和陽極區(qū)的極化，可以研究局部腐測量陰極區(qū)和陽極區(qū)的極化，可以研究局部腐蝕蝕4. 在腐蝕電位附近及弱極化區(qū)進(jìn)行極化測量可以在腐蝕電位附近及弱極化區(qū)進(jìn)行極化測量可以快速求得腐蝕速度，有利于鑒定和篩選緩蝕劑快速求得腐蝕速度，有利于鑒定和篩選緩蝕劑5. 通過測量極化曲線，還可以獲得陰極保護(hù)和陽通過測量極化曲線，還可以獲得陰極保護(hù)和陽極保護(hù)的主要參數(shù)極保護(hù)的主要參數(shù)78實(shí)測極化曲線和理想極化曲線實(shí)測極化曲線和理想極化曲線實(shí)測極化曲線

26、：實(shí)測極化曲線：外加極化時(shí)，其陰、陽極極化曲線外加極化時(shí)，其陰、陽極極化曲線的起點(diǎn)都是該被測量電極體系的混的起點(diǎn)都是該被測量電極體系的混合電位；合電位；實(shí)際的金屬一進(jìn)入溶液就成為極化實(shí)際的金屬一進(jìn)入溶液就成為極化了的電極，電極表面至少同時(shí)進(jìn)行了的電極，電極表面至少同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)相互共軛的電極反應(yīng)；兩個(gè)相互共軛的電極反應(yīng)；兩個(gè)反應(yīng)都不能處于平衡狀態(tài)，而兩個(gè)反應(yīng)都不能處于平衡狀態(tài)，而只能各自單向進(jìn)行達(dá)到穩(wěn)態(tài)，形成只能各自單向進(jìn)行達(dá)到穩(wěn)態(tài)，形成一個(gè)位于兩個(gè)電極反應(yīng)的平衡電位一個(gè)位于兩個(gè)電極反應(yīng)的平衡電位之間的混合電位（開路電位）之間的混合電位（開路電位）金屬在被氫氣飽和的非氧化性酸溶液金屬在被氫氣飽和的非氧化性酸溶液79理想極化曲線：理想極化曲線：在理想電極上得到的極化曲線在理想電極上得到的極化曲線理想電極：理想電極：平衡狀態(tài)和極化狀態(tài)下均只發(fā)生原來那