碳鋼在碳酸銨溶液

碳鋼在碳酸銨溶液第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握恒電勢(shì)法測(cè)定極化曲線的方法。2.改變測(cè)量參數(shù)測(cè)定碳鋼在碳酸銨溶液中的鈍化曲線。3.分析各個(gè)參數(shù)對(duì)碳鋼在碳酸銨溶液中的鈍化曲線的影響。第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)基本原理當(dāng)某種金屬浸入電解質(zhì)溶液時(shí)，金屬表面與溶液之間就會(huì)建立起一個(gè)電位，腐蝕電化學(xué)中把這個(gè)電位稱為自然腐蝕電位。向浸在電解質(zhì)溶液中的金屬施加直流電，金屬的自然腐蝕電位會(huì)發(fā)生變化，這個(gè)現(xiàn)象稱為極化。把電位與電流密度之間對(duì)應(yīng)的關(guān)系畫成曲線叫做極化曲線。1，極化第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)基本原理金屬作為陽極時(shí)在一定的外電勢(shì)下發(fā)生的陽極溶解過程，如下式所示：M→Mn+＋ne-當(dāng)具有鈍化金屬在進(jìn)行陽極極化時(shí)，在金屬表面上能夠生成一層具有很高耐腐蝕的鈍化膜而使電流減少，金屬表面呈鈍態(tài)，這就叫做金屬鈍化。繼續(xù)施較小的電流就可以維持這種鈍化狀態(tài)，鈍態(tài)金屬表面溶解量很小從而防止了金屬的腐蝕，這就是陽極保護(hù)的基本原理。

2，金屬鈍化

第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)基本原理1.AB段活化區(qū)，此時(shí)金屬進(jìn)行正常的陽極溶解。2.BC段為鈍化過渡區(qū)，電勢(shì)達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，電流為最大值，此時(shí)的電流稱為鈍化電流，所對(duì)應(yīng)的電勢(shì)稱為臨界電勢(shì)或鈍化電勢(shì)。電勢(shì)過B電后，金屬開始鈍化，溶解速率不斷降低并過渡到鈍化狀態(tài)。3.CD段為鈍化區(qū)，在該區(qū)域中金屬的溶解速率基本上不隨電勢(shì)而改變。此時(shí)的電流稱為鈍化金屬的穩(wěn)定溶解電流。4.DE段為過鈍化區(qū)，D點(diǎn)之后陽極電流又重新隨電勢(shì)的正移而增大，此時(shí)可能是高價(jià)金屬離子的產(chǎn)生；也可能是水的電解而析出O2；還可能是兩者同時(shí)出現(xiàn)。

3，陽極極化曲線第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)基本原理恒電位法就是將研究電極的電勢(shì)恒定維持在所需要的數(shù)值上，然后測(cè)量對(duì)應(yīng)于各電位下的電流密度。極化曲線的測(cè)量應(yīng)盡可能接近體系穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)體系指被研究體系的極化電流、電極電勢(shì)、電極表面狀態(tài)等基本上不隨時(shí)間而改變。4，極化曲線的測(cè)定第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)基本原理在實(shí)際測(cè)量中，常用的控制電位測(cè)量方法有以下兩種：靜態(tài)法：將電極電勢(shì)恒定在某一數(shù)值，測(cè)定電流密度隨時(shí)間的變化，直到電流基本達(dá)到某一穩(wěn)定值，如此逐點(diǎn)地測(cè)量在各個(gè)電極下的穩(wěn)定電流密度值，以獲得完整的極化曲線。動(dòng)態(tài)法：控制電極電勢(shì)以較慢的速度連續(xù)地改變(掃描)，并測(cè)量對(duì)應(yīng)電位下的瞬時(shí)電流值，以瞬時(shí)電流與對(duì)應(yīng)的電極電勢(shì)作圖，獲得整個(gè)的極化曲線。一般來說，電極表面建立穩(wěn)態(tài)的速度愈慢，則電位掃描速度也應(yīng)愈慢。這樣才能使測(cè)得的極化曲線與采用靜態(tài)法測(cè)得的結(jié)果相同。靜態(tài)法測(cè)量結(jié)果雖然接近穩(wěn)定值，但測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)法。第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)操作步驟1.電動(dòng)勢(shì)法除去碳鋼表面的氧化膜.2.測(cè)定碳鋼的極化曲線，每測(cè)定完成碳鋼的極化曲線，都需重復(fù)進(jìn)行步驟1，除去碳鋼表面的氧化膜，然后依次改變各種參數(shù)，掃描速率，步長(zhǎng)，等待時(shí)間，并且改變這些變量4~5次。3.將同一參變量的碳鋼極化曲線制作在同一個(gè)圖上，以利于進(jìn)行分析比較。第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器裝置圖第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月碳鋼在2MOL/L碳酸銨溶液中的鈍化曲線第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月碳鋼在不同掃描速率下的鈍化曲線有圖表觀察可知：掃描速率越快，臨界鈍化電流密度，維鈍電流密度越大，穩(wěn)定鈍化化越小。第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月碳鋼在不同步長(zhǎng)下的鈍化曲線有圖表觀察可知：在步長(zhǎng)改變時(shí)，臨界鈍化電流密度,維鈍電流密度基本不變，說明步長(zhǎng)對(duì)鈍化曲線影響小。第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月碳鋼在不同等待時(shí)間下的鈍化曲線

有圖表觀察可知：在等待時(shí)間改變時(shí)，臨界鈍化電流密度，維鈍電流密度基本不變，說明等待時(shí)間對(duì)鈍化曲線影響小。

第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月碳鋼在不同C（cl-）下的鈍化曲線有圖表觀察可知：氯離子濃度越大，臨界鈍化電流密度，維鈍電流密度越大，穩(wěn)定鈍化化越小。因?yàn)槁入x子是電負(fù)性很強(qiáng)的離子，容易吸附到金屬表面，促進(jìn)反應(yīng)，生成金屬陽離子，使維鈍電流密度增大第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.在除去碳鋼氧化膜時(shí)，需在硫酸中通電適當(dāng)時(shí)間，使碳鋼表面的氧化膜完全被除去，使得極