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1、金属钝化曲线的测量第一页，本课件共有17页实验目的1 学会处理电极表面，了解表面状态对钝化曲线测量的影响。2 以碳钢在硼酸溶液中的钝化曲线等为例，掌握测定金属钝化曲线的基本方法，掌握钝化曲线上各点的含义以及曲线上的每个区域含义。第二页，本课件共有17页2 实验原理在以金属作阳极的电解池中，通过电流时，通常会发生阳极的电化学溶解过程：MMn+ne。当阳极的极化不太大时，溶液速度随着阳极电极电势（电极电位）的增大而增大，这是金属正常的阳极溶解。但是在某些化学介质中，当阳极电极电势超过某一正值后，阳极的溶解速度随着阳极电极电势的增大反而大幅度地降低，这种现象称为金属的钝化。第三页，本课件共有17页研
2、究金属的钝化过程，需要测定钝化曲线，通常用恒定电位法。将被研究金属如铁、镍、铬等或其合金置于硫酸盐溶液中即为研究电极，它与辅助电极（铂电极）组成一个电解池，同时它又与参比电极（硫酸亚汞电极）与被研究电极组成原电池，以镍做阳极为例，通过恒电位仪对研究电极给定电极给定一个恒定电位后，测量与之对应的准稳态电流值I。以超电势对通过被研究电极的电流密度j的对数lgj作图，得如图5-23所示金属钝化曲线。超电势即电流密度为j时的阳极电极电势E Ni(j)=0与 j=0时的阳极电极电势E Ni(0)之差：第四页，本课件共有17页=ENi(j)-ENi(0)因为E(j)=E Hg2SO4-E Ni(j)E(0
3、)=E Hg2SO4-E Ni(0)所以=E(0)-E(j)第五页，本课件共有17页第六页，本课件共有17页3 实验仪器和测试方法2273电化学工作站电化学工作站 1台；台；数字电压表数字电压表 1 只；只；饱和甘汞电极饱和甘汞电极(参比电极参比电极)5只；只；碳钢、碳钢、Cu电极、不锈钢电极各电极、不锈钢电极各 5只；只；铂电极铂电极 1只；只；饱和氯化钾溶液饱和氯化钾溶液 0.5 mol/L H3BO3 0.1 mol/L Na2CO3第七页，本课件共有17页4 实验步骤1 制备工作电极，并用金相砂纸打磨到1000#，丙酮擦洗，吹干，带用。2 安装工作电极 将工作电极、参比电极和辅助电极安
4、装好，并放入到已经配置好的稀硫酸溶液中。3 连接导线 将电化学工作站的各个导线与上述三个电极分别相连，其顺序为：白色导线接参比电极，红色导线接辅助电极，绿色和灰色导线接工作电极。第八页，本课件共有17页第九页，本课件共有17页4 接通电化学工作站电源：第十页，本课件共有17页6 设置实验参数第一步：选择Powercorr菜单中的“linear Sweep”Potentiodynamic写上实验名称下一步进入Cell Definition，选择Type中的SCE(saturated calomel electrode)进入Scan Definition。其中，Potential E0(起始电位)
5、:-0.25V vs Open Circuit PotentialPotential E1(终止电位）：+1.6 V Scan rate:0.33 mv/s下一步finish.启动电源，开始测试。第十一页，本课件共有17页7 实验结束，将仪器恢复原位，将实验台桌面擦拭干净。8 拷贝数据，汇出钝化曲线第十二页，本课件共有17页六、思考题1、金属钝化的基本原理是什么？2、试说明实验所得金属钝化曲线各转折点的意义。第十三页，本课件共有17页实验报告=1班Cu 在0.1 mol/L Na2CO3第十四页，本课件共有17页实验报告=2班Cu 在0.07 mol/L Na2CO3第十五页，本课件共有17页Al 在3.5%NaCl第十六页，本课件共有17页作业要求1、写出实验报告、写出实验报告报告时间报告时间 5-282、分别求出各电化学体系的自腐蚀电流密度、分别求出各电化学体系的自腐蚀电流密度、自腐蚀电位、致钝电流密度及钝化电位范围，自腐蚀电位、致钝电流密度及钝化电位范围，以及维钝电流密度。以及维钝电流密度。第十七页，本课件共有17页