实验九-极化曲线法评选缓试剂.pdf

极化曲线法评极化曲线法评选选缓蚀剂缓蚀剂一、实验目的：一、实验目的： 1．掌握用极化曲线塔菲尔区外推法测定金属的腐蚀速度、评选缓蚀剂的原理和方法； 2．评定乌洛托品在盐酸水溶液中对碳钢的缓蚀效率 二、基本原理：二、基本原理： 利用近代的电化学测试技术，已经可以测得以自腐蚀电位为起点的完整的极化曲线如图所示，这 样 的 极 化 曲 线 可 以 分 为 三 个 区 ：（ 1 ） 线 性 区 ——AB 段 （ 2 ） 弱 极 化 区 —— BC 段（3）塔菲尔区——直线 CD 段把塔菲尔区的 CD 段（在φ－lgi 图上）外推与自腐蚀电位的水平线相交于 O 点，此点所对应的电流密度即为金属的自腐蚀电流密度ic根据法拉第定律，即可以把ic 换算为腐蚀的重量指标或腐蚀的深度指标对于阳极极化曲线不易测准的体系， 常常只由阴极极化曲线的塔菲尔直线外推与φc的水平线相交以 求取ic 这种利用极化曲线的塔菲尔直线外推以求腐蚀速度的方法称为极化曲线法或塔菲尔直线外推法它 有许多局限性：它只适用于活化控制的腐蚀体系，如析氢型的腐蚀对于浓度极化较大的体系，对于电 阻较大的溶液和在强烈极化时金属表面发生较大变化（如膜的生成或溶解）的情况就不适用。

此外，在 外推作图时也会引入较大的误差 用极化曲线法评选缓蚀剂是基于缓蚀剂会阻滞腐蚀的电极过程，降低腐蚀速度，从而改变受阻滞的 电极过程的极化曲线的走向由图 2 中可见、未加缓蚀剂时，阴阳极理想极化曲线相交于 So； ，腐蚀电 流为 Io加入缓蚀剂后，阴阳极理想极化曲线相交于 S 点，腐蚀电流为 IoI 比 Io要小得多可见缓蚀 剂明显地减缓了腐蚀根据缓蚀剂对电极过程阻滞的机理不同，可以把缓蚀剂分为阳极型、阴极型和混 合型 缓蚀剂的缓蚀率也可以直接用腐蚀电流来计算： Io-I Z=X 100％ Io 式中Z—— 缓蚀剂的缓蚀率； Io—— 未加缓蚀剂时金属在介质中的腐蚀电流；I—— 加缓蚀剂后金属在介质中的腐蚀电流 本实验用恒电位法测定碳钢分别在 1mol/L 盐酸水溶液和 1mol/L 盐酸水溶液加 0.5％的乌洛托品的 极化曲线，评定其缓蚀率 (a) 缓蚀剂阻滞阴极过程（阴极型）（b）缓蚀剂阻滞阳极过程（阳极型）（c）缓蚀剂阻滞阴阳极过程（混合型） 三、仪器、药品及实验装置：三、仪器、药品及实验装置： 恒电位仪1 台 饱和甘汞电极和盐桥各 1 支 铂电极1 支 碳钢试件2 个 电解池、三角烧瓶各 1 个 盐酸水溶液（1mol/L）1000 毫升 乌洛托品、试件夹具、试件预处理用品 实验装置图实验六图 2。

四、实验步骤：四、实验步骤：S0I0SIφaφkS0I0SIφaφkS0I0SIφaφk1．准备好待测试件，打磨，测量尺寸，先后用丙酮、无水乙醇擦洗脱脂，并安装于电解池中 2．按图接好线路，装好仪器按恒电位仪的操作规程进行操作：恒电位仪的“电流测量”置于最大 量程，预热、调零测定待测电极的自腐蚀电位，调节给定电位等于自腐蚀电位，再把“电流测量”置于 适当的量程， 进行极化测量， 即从自腐蚀电位开始， 由小到大增加极化电位 电位调节幅度可由 10、20、30 毫伏逐渐增加到 80 毫伏左右每调节一电位值 1～2 分钟后读取电流值 3．按步骤 1、2 作如下测量：测定碳钢在 IN 盐酸水溶液中的阴极极化曲线，然后，重测其自然腐 蚀电位，再测定其阳极极化曲线；更换或重新处理试件，在上述介质中加入 0.5％的乌洛托品，并测定 此体系中的自然腐蚀电位及阴、阳极极化曲线 五、数据五、数据记录记录：： 试件材质_______介质成分_______ 介质温度_______试件暴露面积_______ 参比电极_______参比电极电位_______ 辅助电极_______试件自腐蚀电位_______六、六、实验要求实验要求：： 在同一张半对数坐标纸上或利用计算机软件分别绘出碳钢在两组溶液中的阴、阳极极化曲线，并测 出自腐蚀电流密度（毫安／厘米2）及缓蚀剂的缓蚀率。

七七、、思考题思考题 1.为什么可以用自腐蚀电流密度ic代表金属的腐蚀速度？如何由ic换算为腐蚀的重量指标与腐蚀的深 度指标？ 2.本实验的误差来源有哪些？极化电位极化电流I备注 φφ－φc。