金属钝化曲线的测定实验的改进研究

所需 的极 化条 件 ， 能更有 利 于培 养学生 的实验研 究 能力 。 可
研究金属 的钝化 ， 显然需要对金属施加 阳极极化 ， 但金属在不同介质 中的致钝 电位 以及形 成钝化膜后的击穿电位并不一样 ， 下面仅 以测镍在 ０ １ ｏ Ｌ的 Ｈ ｓ ．ｍ ｌ ／ Ｏ 中的极化 曲线为例来探
扫描， 当然会得到较负 的致钝电流和较小的致钝电流。而学生缺乏实际经验 ， 要靠他们 自己找
到这个原因并不容易 ， 这就可以引导学生分析问题 ， 找到症结所在。
４
Ｅ Ｖ ／
图 １ 镍在 ０ １ ｌＬ Ｈ２ ｏ 中的阳极极化行为 ．ｍｏ／ ｓ ，
在进行第二次扫描之前， 大部分学生都没有重新测量开路 电位 ， 也没有改变测量的起始电 位。可以让学生再另取一片新打磨 过的镍 片， 比较 阳极极化前后镍片在溶液 中的开路电位 。 实验结果显示 ， 阳极极化后 ， 试片的开路电位明显正移 ， 这正是金属发生钝化 的一个显著特征， 也验证 了上面 所陈 述 的解 释 ， 是 因为经 过 了第一 次 扫描 的 阳极 极 化作 用 ， 片表 面 的状 态 已 正 镍
更短 了。如 果实验 室 条件 允许 ， 提供 水浴 恒温 装 置 ， 完全 可 以指导 学生 完 成温 度对 金属钝 能 则 化 的影响 研究 。
通过不同温度下的极化 曲线的测量与分析 ， 可以加强学生对钝化参数的理解 ， 更好地掌握
这 部 分 内容 。
通 过 调节溶 液 温度 ， 以得 到不 同温 度下 金属镍 的阳极 极化 曲线 ， 可 实验 结 果如 图 ２所 示 。
③外界条件 的影响 ： 温度 、 搅拌对钝化有影响。
动 电位 法 又称线 性 电位 扫描 法 ， 指 在 一 定 的 电位 范 围 内 ， 是 以一 定 的速 度 均 匀 连 续 变 化 （ 即扫描 ） 究 电极 的 电位 ， 研 同时 记 录 各 电 位 对应 的 电流 密 度 ， 而 得 到 电位一 从 电流 密 度 曲线 。 电极 电位 在稳 定 电位 向负 向扫描 得到 的是 阴极 极 化 曲线 ； 电极 电位 在 稳 定 电位 向正 向扫 描得 到 的是 阳极极 化 曲线 。 阳极 极 化 曲线 用 于研 究 电极 在 阳 极 过程 中 电极 表 面 的 电化 学 反应 历

实验13 铁的极化和钝化曲线的测定一、极化曲线1. 详细的实验步骤(1) 将电解液倒入三电极电解池指定的刻度，将工作电极(铁电极)、辅助电极(铂电极)以及参比电极(饱和甘汞电极)置于三电极电解池相应的玻璃管中并与电化学工作站相连(三个电极一一对应)。

(2) 打开电化学工作站开关，双击电脑桌面的文件夹” set660c”，双击应用程序“chi660c”进入电化学工作站专用软件。

(3) 单击工具栏中“T”按钮，选择” Tafel Plot”，点击”ok”进入极化曲线参数设置对话框，手动输入参数如下图所示：点击“ok”，再单击工具栏中“►”按钮即开始测定极化曲线。

测试完毕后要存盘，“File”-“Save as”，选择要存盘的地址并输入文件名如“04110711-2-Na”即可，文件格式为系统定义的格式(BIN文件)，为了能用于撰写实验报告要先转化为txt格式并导入到origin7.5中作图。

在文件打开的情况下运行“File”-“Convert to text”，并使用相同的文件名存在相同的目录下即可。

(4) 先测定铁电极在中性水溶液中的极化曲线，数据存盘后用直尺测量铁电极没入电解液的高度(其宽度为1cm)，从而求得其面积(用于计算自腐蚀电流密度)。

将铁电极用金相砂纸打磨备用。

将溶液换为1mol/LH2SO4溶液，重复上述步骤得到铁电极在1mol/LH2SO4溶液中的极化曲线，文件名可命名为“04110711-2-H”。

2.数据处理及报告撰写2.1 在origin 7.5中将铁电极在两个不同电解液中的极化曲线放在同一坐标内具体操作如下：先运行origin 7.5，执行如下命令：“File”-“Import”-“Simple Single ACSII”，在弹出的对话框中定位到已经换化好的文本文件(如04110711-2-Na)，在显示器上你将看到：然后运行“File”-“Save Project as (或在汉化版中选择“保存工程为”)”，选择相应的目录，将文件名命名为“04110711-2-Na”备用，按上述方法建立另外一个文件“04110711-2-H”，备用。

实验一恒电位法研究金属的阳极钝化行为一、实验目的（1）掌握恒电位法研究金属钝化的原理和实验技术。

（2）了解金属的阳极钝化现象及因素影响机制。

（3）掌握自腐蚀电势、自腐蚀电流、钝化电势及钝化电流的测定方法。

（4）了解金属阳极钝化机理及实际意义。

二、实验原理恒电位法也叫控制电位法，就是将研究电极的电极电位依次恒定在不同数值下，而测量相应的稳态电流值。

将所测定的一系列电位值对电流值作曲线，即得稳态恒电位极化曲线。

在这种情况下，电位是自变量，电流是因变量，极化曲线表示电极反应速度（即电流密度）与电极电位之间得关系：i=。

f)(ϕ稳态恒电位法既可测定阳极极化曲线，也可测定阴极极化曲线，尤其适合测定电极表面状态发生某种特殊变化的极化曲线，如镀铬过程的阴极极化曲线和具有钝化行为的阳极极化曲线，这类具有复杂形状的极化曲线用恒电流法是测量不出来的，只能用恒电位法才可得到真实完整的极化曲线。

恒定电极电位的方法有两种，一是经典恒电位法。

由于这种方法精度差、操作不便，目前已很少使用。

二是采用恒电位仪，它可以通过电子线路的反馈作用自动控制电极电位恒定。

由于恒电位仪具有测量迅速、准确、测量过程可以自动控制等优点，因而获得广泛应用。

本实验利用电化学工作站中的恒电位部分。

金属的阳极过程是指金属作为阳极电化学溶解的过程。

在化学电源、电解、电镀、金属腐蚀及防护方面的研究和实际应用过程中，都涉及到金属的阳极过程，因此研究金属的阳极行为具有重要的实际意义。

在金属的阳极过程中，当阳极化还不大时，阳极过程的速度随着电位变正而逐渐增大，这是金属的正常阳极溶解。

但当电极电位移到某一数值时，阳极溶解速度随着电位变正反而大幅度地降低，这时现象称为金属的钝化现象。

处在钝化状态下的金属，其溶解速度只有极小的数值。

在某些情况下，这下是人们所需要的，例如为了保护金属防止腐蚀以及电镀中的不溶性阳极等。

而在另外一些情况下，金属钝化都是有害的。

例如在化学电源、电冶金及电镀中的可溶性阳极等。

竭诚为您提供优质文档/双击可除金属钝化曲线的测定实验报告篇一：极化曲线-实验报告篇二：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=mg2++2e阴极：2h2o+2e=h2+2oh-钢与nacl溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为：阳极：Fe=Fe2++2e阴极：2h2o+2e=h2+2oh-腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以ia表示，阴极反应的速度以ik表示，当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，ia=ik=icorr（icorr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：cI?ia?ik?icorr[exp()?exp(c)]?a?k其中I为外测电流密度，ia为金属阳极溶解的速度，ik 为去极化剂还原的速度，βa、βk分别?ec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。