Гальваностатический метод снятия поляризационных кривых

Рис. 2.6. Схема установки для снятия поляризационных кривых гальваностатическим методом

Рис. 97. Схематическая диаграмма, поясняющая гальваностатический метод снятия поляризационных кривых

Рис. 14.8. Диаграммы, поясняющие гальваностатический (I) и потенциостатический (П) методы снятия поляризационных кривых.

За исключением явлений анодной пассивности и некоторых специальных случаев, большинство поляризационных кривых имеет сравнительно несложную форму и, следовательно, может быть построено с помощью более простого гальваностатичеоко-го способа. Не представляет больших сложностей и потенциостатический способ измерений, если не прибегать к специальным электронным потенциостатам — приборам, автоматически регулирующим заданные значения потенциала и позволяющим измерять соответствующие этим значениям силы поляризующего тока. Схема таких приборов сложна и в настоящее время не отработана окончательно, а получаемые результаты незначительно отличаются от тех, которые устанавливаются с помощью классического потенциостата [268]. Гальваностатический и потенциостатический методы снятия поляризационных кривых будут более подробно рассмотрены ниже, а сейчас обсудим те общие практически неизбежные трудности, которые снижают достоинство метода поляризационных кривых при исследовании коррозионных процессов или делают его полностью неприменимым. С этой целью рассмотрим отклонение реальных поляризационных кривых от идеальных для одного из наиболее часто встречающегося случая коррозии металлов в присутствии кислорода в нейтральных и слабокислых растворах [1, 52, 251]. В этих случаях идеальная кривая катодной поляризации имеет три характерных участка Л, В и С (рис. 99). Участок А показывает, что процесс катодной деполяризации при соответствующих силах коррозионного тока и значениях потенциала осуществляется за счет восстановления кислорода на локальных микрокатодах. Форма среднего участка кривой В определяется затруднением диффузии кислорода к микрокатодам. Верхний участок кривой С соответствует таким значениям силы коррозионного тока и потенциала, при которых катодный процесс начинает протекать за счет выделения водорода. Сложную форму идеальной кривой катодной поляризации можно рассматривать как последовательное сложение трех элементарных кривых I, II и III. Первая кривая может быть практически получена тогда, когда концентрация кислорода в растворе очень высока. В тех же случаях, когда достаточно велика концентрация ио- [c.164]

Гальваностатический метод снятия поляризационных кривых применяется, главным образом, при изучении процессов электроосаждения металлов, при установлении зависимости потенциала от времени. Потенциостатический метод используется при исследовании анодного растворения и пассивации металлов и определении энергии активации электрохимических реакций. Для практического осуществления этих методов используются как простые лабораторные установки, так и выпускаемые промышленностью специальные приборы, например, потенциостат П-5827. [c.347]

Детальное разграничение областей, отвечающих различным состояниям металла, сделалось возможным благодаря применению потенциостатического метода снятия поляризационных кривых. Пока пользовались обычным гальваностатическим методом, многие особенности анодного поведения металлов ускользали от наблюдателей. Удавалось обнаружить только внезапные изменения потенциала, которые при прямом (от малых плотностей тока к большим) и обратном (от больших плотностей тока к малым) снятии поляризационных кривых наступали не при одних и тех же плотностях тока, что указывало на существование каких-то гистерезисных явлений (рис. 96, прерывистые линии со стрелками). Однако еще задолго до разработки потенциостатического метода Кистяковский (1910) на основании косвенных данных предложил схему возможных состояний металла, которая в главных чертах совпадает с принятой в настоящее время. [c.512]

Практическое осуществление гальваностатического и потенцио-статического методов снятия поляризационных кривых связано с различием в схемах цепи поляризации установок для измерения электродных потенциалов под током. Принципиальные схемы таких цепей приведены на рис. 156. [c.346]

При снятии поляризационных кривых наблюдаются колебания потенциала во времени, приводящие иногда к самопроизвольному изменению приложенного тока. Такие колебания потенциала и тока особенно заметны в области предельных токов. Поэтому наряду е обычным методом получения I—е-кривых все чаще используют так называемые потенциостатический и гальваностатический методы. При потенциостатическом методе на электрод подают определенное значение потенциала, которое при помощи специальной электрической схемы можно поддерживать неизменным в течение длительного времени. Затем непрерывно, вплоть до установления ее постоянства, регистрируют силу тока, отвечающую данному потенциалу. Серия таких измерений дает потенциостатическую [c.398]

При изучении защитных свойств смазочных материалов широкое распространение получили электрохимические методы. Это — измерение электродных потенциалов, снятие поляризационных кривых гальваническими и потенциостатическими методами, измерение силы тока, возникающего между двумя электродами и др., а также измерение электрического сопротивления и емкости (импеданса) пленок, определение их пробивного сопротивления. О скорости электрохимических реакций судят по поляризационным кривым, выражающим зависимость между смещением потенциала электрода и плотностью протекающего через него тока (гальваностатический метод). Образование на металле хемосорбционных соединений четко проявляется по изменению работы выхода электрона из металла, обусловленного электрическим взаимодействием между металлом и адсорбирующимся веществом. [c.321]

Наиболее распространенные методы выявления различных факторов на питтинговую коррозию — определение потенциала питтингообразования пт гальваностатическим или потенциостатическим методом. При определении пт для получения хорошо воспроизводимых результатов скорость снятия поляризационных кривых не должна быть большой. Для коррозионностойких сталей ряда марок и различных условий, как показано в работе [74], она составляет 0,9 В/ч (рис. 26). [c.92]

Поляризационные кривые снимают потенциометрическим или гальваностатическим методами. Кроме того, изучают кривые заряжения, снятые при постоянном потенциале или при постоянной плотности тока. Получаемые такими методами кривые приведены на рис. 1.4.38. На рис. 1.4.38, а, кроме потенциала питтингообразования фпо, можно также определить потенциал репассивации — фр . В практических целях потенциал репассивации даже более значим, чем потенциал питтингообразования, т. к. он показывает, при каких отрицательных потенциалах питтинги не возникают. Для определения потенциала репассивации потенциометрическим методом дополнительно снимается поляризационная кривая обратного хода. При определении потенциала питтингообразования потенциометрическим методом следует иметь в виду, что его величина, хотя и не зависит от скорости снятия кривой в широких пределах от 0,1 до 10 В/ч, при высоких скоростях (> ] О В/ч) может увеличиваться, а при более малых (< 0,1 В/ч) — уменьшаться. При снятии потенциометрических кривых важную роль играет расположение образца в электрохимической ячейке. Ранее было принято располагать образец горизонтально между двумя платиновыми электродами, позднее наибольшее распространение получил метод вертикального закрепления образца. При этом платиновые электроды, между которыми создается электрическое поле, помещаются в пористые сосуды. Достаточно широко применяется вращение образца в процессе испытания. [c.117]

Гальваностатический способ. Схема любой установки для снятия поляризационных кривых гальваностатическим способом близка к схеме для измерения потенциалов компенсационным методом и отличается от нее, по существу, только тем, что она 172 [c.172]

При снятии поляризационных кривых наблюдаются колебания потенциала во времени, приводящие иногда к самопроизвольному изменению приложенного тока. Такие колебания потенциала и тока особенно заметны в области предельных токов. Поэтому наряду с обычным методом получения I — е кривых все чаще используют так называемые потенциостатический и гальваностатический методы. При потенциостатическом методе на электрод подают определенное значение потенциала, которое при помощи специальной электрической схемы можно поддерживать неизменным в течение длительного времени. Затем непрерывно вплоть до установления ее постоянства регистрируют силу тока, отвечающую данному потенциалу. Серия таких измерений дает потенциостатическую г — 8 кривую. При гальваностатическом методе, напротив, поддерживают постоянным ток и наблюдают за изменением потенциала во времени до тех пор, пока он пе достигнет постоянного значения. Полученная зависимость I от е называется гальваностатической кривой. Сочетание этих методов позволяет более глубоко изучить поведение электрохимических систем. [c.329]

Рис. 155. Схематические диаграв мы, поясняющие гальваностатический (I) и потенциометрический (II) методы снятия поляризационных кривых.

Перенапряжение электроокисления вещества, хемосорбирую-щегося в растворах НСООН, примерно на 200 мв выше перенапряжения электроокисления НСООН в растворе (см. рис. 12). Наиболее вероятно предположить, что процесс протекает в этом случае по меньшей мере по двум параллельным реакциям через прочно хемосорбированные частицы, не удаляющиеся при промывке электрода, и через менее прочно связанные и более легко окисляющиеся частицы, которые могут отличаться от первых также и по составу Вклад первой реакции в общий ток окисления НСООН невелик, так что в данном случае прочно хемо-сорбированное вещество можно рассматривать как побочный неактивный продукт, блокирующий поверхность электрода. На более сложный характер электроокисления НСООН по сравнению с метанолом указывает и медленное установление стационарных потенциалов при снятии поляризационных кривых в растворах муравьиной кислоты гальваностатическим методом [18]. [c.189]

Поляризационные кривые позволяют изучить кинетику электродных процессов, величину зашитного тока при электрохимической зашите, явление пассивности и др. Существует два способа снятия поляризационных кривых гальваностатический и потенциостатический. Гальваностатический метод заключается в измерении стационарного потенциала металла при пропускании через него тока определенной плотности. По ряду значений потенциалов при соответствующих плотностях поляризующего тока строят кривые катодной или анодной поляризации, т. е. зависимости Е = 1 ) или Е = /(/ ). [c.342]

Степень поляризации зависит от характера анодных и катодных участков, состава коррозионной среды и плотности коррозионного тока. Чем больше наклон поляризационных кривых, тем сильнее поляризуется электрод и тем сильнее тормозится анодный или катодный процесс. Для снятия поляризационных кривых могут быть использованы разные схемы установок. Схема любой установки для снятия поляризационных кривых гальваностатическим способом подобна схеме для измерения электродных потенциалов компенсационным методом и отличается от нее по существу только тем, что она предусматривает подвод постоянного тока к исследуемому электроду и измерение его величины, т. е. включает источник постоянного тока, приборы для измерения силы тока и регулирования его величины и вспомогательный поляризующий электрод. Схема установки для снятия поляризационных кривых приведена на рис. 222. [c.342]

Для снятия поляризационных кривых можно применять гальваностатический или потенциостатический методы. В первом случае через ячейку пропускают электрический ток с определенным постоянным значением силы тока и изучают изменение потенциала, во втором — исследуемому электроду задают определенный потенциал и измеряют величину силы тока. [c.42]

Снятие поляризационных кривых можно проводить гальваностатическим или потенциостатическим методом. В первом случае через ячейку пропускают ток определенной плотности и изучают изменение потенциала, во втором — исследуемому электроду задают определенный потенциал и измеряют силу тока, устанавливающуюся в системе при данном потенциале. [c.31]

Возможность практического использования полученного соотношения для определения деформационного изменения тока коррозии обосновывается так же, как и в известном методе снятия реальных поляризационных кривых для определения скорости коррозии металла на основе кинетической теории коррозии идеальные поляризационные кривые, определяющие стационарный потенциал и ток коррозии, рассматриваются как продолжение тафелевских участков реальных поляризационных кривых. Это, очевидно, справедливо для электрохимически гомогенной поверхности, но также может быть принято для технических металлов (железа, никеля, свинца и др.), поскольку наблюдалось удовлетворительное совпадение результатов, полученных измерением скорости коррозии непосредственно по убыли массы и расчетом по поляризационным кривым [54]. На рис. 59 реальные поляризационные кривые показаны сплошными линиями. Для практического расчета скорости коррозии в формулу (232) следует подставлять величины сдвигов потенциалов, определенные сечением реальных анодных и катодных поляризационных кривых для произвольно выбранного значения плотности тока гальваностатической поляризации в пределах тафелевских участков. [c.166]

Помимо снятия гальваностатических поляризационных кривых, коррозионность водных вытяжек можно определить путем погружения в них пластинок из черных и цветных металлов и выдержки при повышенных температурах с последующей оценкой коррозии пластин весовым или визуальными методами. [c.94]

Поляризационные кривые получают потенциостатическим или гальваностатическим методами, а также путем снятия кривых заряжения при постоянном потенциале или постоянной плотности тока. [c.75]

Влияние состава сплава на устойчивость пассивного состояния иллюстрирует рис. 144. Анодные поляризационные кривые сплавов сняты гальваностатическим методом в 0,1-н. растворе хлористого натрия. Для всех сплавов характерна одна особенность, заключающаяся в том, что они устойчиво поляризуются лишь до определенных потенциалов, по-достижении которых сплавы переходят в активное состояние. Значение потенциала, при котором происходит активация поверхности, не одинаково для разных сплавов. Этот потенциал, как уже было указано, можег быть назван потенциалом активирования и характеризует сопротивление сплава активирующему влиянию хлорид-ионов. Чем более положителен потенциал активирования, тем более устойчиво пассивное состояние данного сплава в растворах хлоридов. [c.300]

В предыдущей работе применялся гальваностатический метод снятия поляризационных кривых. При исследовании необратимых явлений на аноде и, в частности, при изучении анодной пассивности предпочтительнее потеЦциостатический метод снятия поляризационных кривых, при котором постоянным поддерживается потенциал электрода, а сила тока, изменяясь со временем, в конечном счете принимает некоторое установившееся значение. Полная кривая анодной поляризации меди в нейтральном хлоридном растворе, полученная потенцио-статическим методом, приведена на рис. 109. Кривая характеризуется наличием трех отчетливо выраженных ветвей. Ветвь а охватывает область потенциалов, непосредственно примыкающих к стационарному потенциалу медного электрода со стороны более положительных зна-220 [c.220]

При гальваностатическом методе снятия поляризационных кривых зависимость потенциала от плотности тока выражается кривой, представленной на рис. 32, б. Как видно из этого рисунка, для электролита, в котором сплав не склонен к питтинговой коррозии, поляризационная кривая подобна кривой 1. Если же сплав в раство-, [c.76]

Потенциостатические измерения. Потенциостатический метод снятия поляризационных кривых практически состоит в том, что с помощью низкоомной электрической схемы поддерживается постоянным перепад потенциала между исследуемым электродом и зондом электрода сравнения. Осуществляется это с помощью вспомогательного, практически не поляризуемого электрода, между которым и исследуемым электродом поддерживается стабильная разность потенциалов от делителя напряжения. Если при гальваностатическом методе снятия поляризационных кривых задается определенная плотность тока и измеряется отвечающий этой плотности потенциал, то при потенцио-статпческих измерениях, наоборот, фиксируют относительно 178 [c.178]

Гальваностатический метод снятия поляризационных кривых заключается в том, что на электрод накладываются различные плотности анодного тока и при этом фиксируются устанавливающиеся значения потенциала электрода. Зависимость установившихся во времени значений потенциалов электрода от значений плотности наложенного анодного тока и является искомой галь-ваностатической поляризационной кривой. В случае малой анодной поляризуемости, когда имеется монотонный сдвиг потенциала с ростом плотности тока, гальваностатический метод позволяет снять на металле полную анодную поляризационную кривую. Однако в случае, когда наблюдаются падающие характеристики (когда сдвиг потенциала в положительном направлении сопровождается уменьшением скорости растворения), гальваностатический метод непригоден для измерения поляризационных кривых. Для изучения таких анодных процессов в последнее время применяется потенциостатический метод. [c.36]

Таким образом, разница между гальваностатическим и лотенциостатическиы методами снятия поляризационных кривых состоит в следующем. При гальваностатическом методе снятия поляризационных кривых задаются определенной плотностью тока и измеряют соответствующий ее значению потенциал. При потенциостатических измерениях, наоборот, фиксируют относительно стационарное значение плотности поляризующего тока, отвечающее заданному значению потенциала. [c.49]

Анодные поляризационные кривые могут быть получены гадьваноста-тическим или потенциостатическим методом. Гальваностатический метод заключается в измерении стандартного потенциала металла при пропускании через него тока заданной плотности. Этот метод снятия поляризационных кривых имеет определенные ограничения, он непригоден, если сдвиг потенциала в положительном направлении уменьшается с уменьшением скорости растворения, что характерно, например, для пассивирующихся металлов. Для этих цепей применяют потенциостатический метод, заключающийся в том, что исследуемый образец металла с помощью по-тенциостата искусственно поддерживают при постоянном во времени потенциале, а фиксируется величина переменного во времени тока, [c.9]

При исследовании ЭХО применяют следующие методы снятия поляризационных кривых 1) основной гальваностатический (метод ступенчатого изменения тока) 2) релаксационный гальваностатический [481 3) импульсно-гальваностатический [191] 4) потен-циостатический [48] 5) потенциодинамический [71]. [c.21]

Рассмотренные выще уравнения описывают стационарные поляризационные кривые, при снятии которых такие характеристики электрода, как размер истинной поверхности, концентрация и природа активных центров (если таковые имеются), не изменяются. Однако при электроосаждении и анодном растворении твердых металлов, а также в ряде других случаев указанные условия часто не выполняются, что приводит к искажению и плохой воспроизводимости стационарных поляризационных кривых. Естественно, что такие кривые нельзя использовать для установления кинетических параметров электродной реакции. Как было впервые показано Ройтером, Юза и Полуян (1939 г.), для устранения или уменьшения искажений поляризационных кривых, обусловленных изменением размера и активности поверхности электродов при электроосаждении и анодном растворении твердых металлов, необходимо использовать быстрые методы снятия поляризационных кривых, в частности импульсный гальваностатический метод. (При быстрой методике съемки поляризационных кривых состояние поверхности электрода может практически не изменяться). [c.133]

Для более глубокой оценки коррозионного поражения металлических поверхностей описанный метод можно сочетать с электрохимическими исследованиями, проводимыми с помощью снятия поляризационных кривых гальваностатическим или потенциоста- [c.79]

Существуют различные схемы гальваностатического и потенцио-статичсского снятия поляризационных кривых (рис, 16). В гальвано-статическом методе постоянство величины тока /г обеспечивается [c.38]

Поляризационные кривые дают возможность определить скорость электрохимических реакций, протекающих на металле в данной среде. Этот метод нашел применение не только для теоретических исследований, но и для практических задач по выбору подходящих материалов для данных условий. Снятие поляризационных кривых можно проводить гальваностатическим или потенцпостатнческим методом. В первом случае через ячейку пропускают ток определенной плотности и изучают изменение потенциала, во втором — исследуемому электроду задают определенный потенциал и измеряют силу тока, устанавливающуюся в системе при данном потенциале, [c.31]

На рис. 38 представлены емкостно-омические характеристики некоторых типичных пленок продуктов (метод импеданс ) в электролите—1 М раствор Ыа2304. Как видно, для смазки ПВК, нитроэмали НЦ-125 (и аналогичных неингибированных продуктов) сопротивление пленки невелико и не зависит от частоты. Емкость двойного электрического слоя ячейки, наоборот, значительна и зависит от частоты. Это свидетельствует о решающем значении изоляционного фактора для этих продуктов, о значительной пористости их пленки (микротрещины, микродефекты). Так, емкостно-омическая характеристика эмали НЦ-125 мало отличается от фона, а для ингибированных масел и особенно ПИНС наблюдается совсем иная картина. Сопротивление пленок резко возрастает и начинает зависеть от частоты (как и любой слой диэлектрика, непрозрачный для электролита) емкость двойного электрического слоя резко падает и перестает зависеть от частоты (см. рис. 38), что подтверждает решающее значение для ингибированных систем адсорбционно-хемосорбционных эффектов. Способность рассматриваемых продуктов ингибировать водную фазу изучали при снятии поляризационных кривых (потенцио- и гальваностатических и динамических) водных вытяжек этих продуктов (рис. 39). [c.186]

Рис. У1,3. Анодная поляризационная кривая для хрома в 1 н. растворе при 25 °С. Кривая абсй/ снята потенциостатическим методом, кривая ёЪке — гальваностатическим.

Выводы относительно механизма окисления на платине НСООН и НСОО- в стационарных условиях значительно менее определенны Стационарная скорость окисления НСООН при Фг <С 0,4 в много ниже скорости адсорбции с дегидрированием [75]. Для наклона тафелевских участков кривых электроокисления НСООН в 1N На804 найдено значение — 50—60 мв в интервале 300—450 мв, НСООКа в 0,1 N КОН 60—70 мв при фг=280— 360 ме. Перенапряжение электроокисления вещества, прочно хе-мосорбирующегося в растворах НСООН и НСООМа, примерно на 200 мв выше перенапряжения электроокисления этих веществ в растворе. Наиболее вероятно, что стационарный процесс электроокисления НСООН и НСОО- протекает по меньшей мере по двум параллельным механизмам [20, 21, 74] через прочно адсорбированные частицы и через менее прочно связанные и более легко окисляющиеся частицы. Вклад первой реакции в общий ток окисления невелик, и, таким образом, прочно хемосорбированное вещество можно рассматривать как побочный неактивный продукт, блокирующий поверхность. Принимая во внимание низкие значения потенциалов окисления НСООН и H OONa, можно рассматривать дегидрирование слабо адсорбированных частиц в качестве медленной стадии нроцесса на поверхности, занятой прочно адсорбированным веществом и водородом. На сложный характер электроокисления НСООН указывает медленное установление стационарных потенциалов при снятии поляризационных кривых гальваностатическим методом [20]. [c.306]

На рис. 9 представлены поляризационные кривые, полученные гальваностатическим методом на железобетонных образцах с толщиной защитного слоя 2U мм (образец типа А). Электролитический ключ подводился к наружной поверхности образца. При снятии поляризационных кривых потенциал замерялся при наложенном токе и в момент его отключения с помощью осциллографа С1-4. Ток отключался мультивибратором и реле. Выдержка при каждой плотности тока составляла 10 мин. Из приведенных данных следует, что до плотности тока 0,5 MajOM величины суммарного и поляризационного потенциалов практически совпадают. Однако дальнейшее повышение плотности тока приводит к расхождению между величинами (У и ф, увеличивающемуся с возрастанием плотности тока. Например, при плотности тока [c.27]

На рис. 26 показаны гальваностатические поляризационные кривые, снятые при испытании бронзы ВБ-23НЦ. Электролитом служила вода, которую после испытаний по методу ГОСТ 18597— 73 отделили от топлив. Из кривых, представленных на графиках, видно, что с введением присадок в топливо катодный и анодный [c.80]

На фиг. 5—8 представлены поляризационные кривые сталей 0X21 НоТ и 0Х21Н6М2Т в аэрируемой и в иеаэрируемой 60%-ной уксусной кислоте с примесями муравьиной кислоты ври 90 С, снятые гальваностатическим методом. Значения [c.63]