Потенциостатический метод снятия поляризационных кривых

Рис. 98. Схематическая диаграмма, поясняющая потенциостатический метод снятия поляризационных кривых

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]

Исследование проводилось методом снятия поляризационных кривых потенциостатическим способом с помощью потенциостата П-5827. Достаточной скоростью развертки потенциала оказалась [c.142]

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

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]

При изучении электрохимической коррозии наибольшее значение имеют измерения электродных потенциалов металлов и сплавов и снятие поляризационных кривых (обычно потенциостатическим методом), которые в определенных условиях являются наиболее полной характеристикой коррозионной стойкости металла. [c.55]

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]

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]

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]

При потенциостатической поляризации с помощью источника задающего напряжения 1 поддерживают постоянным потенциал исследуемого электрода 8 (в качестве которого используют образец подложки, выполненный в виде лопатки), определяя силу тока как функцию потенциала. Ток в цепи поляризации регистрируют с помощью миллиамперметра 4. По экспериментальным данным строят анодную поляризационную кривую и графическим методом касательных определяют потенциал начала появления анодного тока для исследуемого электрода. Если образцы исследуемого металла имеют одинаковую площадь и вырублены из одного и того же листа металла, то снятые поляризационные кривые и полученные из них потенциалы начала появления анодного тока являются критерием выброса способа подготовки. [c.58]

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]

Изучение поляризации выделения металлов на твердых и жидких катодах из неводных растворов дает ценную информацию для выяснения специфики электроосаждения данных металлов с целью получения их электролитическим путем. Поляризационные кривые, снятые при различных скоростях поляризации в большинстве случаев в потенциостатическом режиме, позволяют определить характер электродного процесса (обратимый — необратимый), его интенсивность (токи обмена, числа переноса катодного и анодного процессов, константы скорости, энергию активации), зависимость характера электродного процесса от концентрации отдельных компонентов электролита, силы тока, поверхности электрода [588, 479, 162, 419, 73, 186, 443, 640, 167, 16]. Метод поляризационных кривых позволяет также изучать кинетику отдельных стадий стадийных электродных процессов [643, 351]. [c.75]

Помимо стандартных методов выявления склонности коррозионностойких сталей к межкристаллитной коррозии, существует ряд ускоренных электрохимических методов. Эти методы можно подразделить на три группы 1) снятие анодных поляризационных кривых прямого и обратного хода 2) потенциостатическое травление 3) определение потенциала коррозии при погружении в раствор или под каплей электролита. [c.57]

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

Детальное разграничение областей, отвечающих различным состояниям металла, сделалось возможным благодаря применению потенциостатического метода снятия поляризационных кривых. Пока пользовались обычным гальваиостатическим 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 настуналг не при одних и тех же плотностях тока, что указывало на сущестзоваиие каких-то гистерезисных [c.480]

Потенциостатический метод снятия поляризационных кривых, существо которого заключается в том, что при каждом заданном значении потенциала электрод выдерживается до установления стационарной плотности тока, был применен А. И. Левиным с сотрудниками для определения характера электродной поляризации при осаждении цинка, железа, хрома и меди (в последнем случае из комплексного пирофосфатного электролита) с совместным выделением водорода. С помощью потенцио-статических измерений Деляхею удалось определить зависимость силы тока от потенциала для отдельных электрохимических процессов при одновременном протекании нескольких электродных реакций. [c.255]

При снятии анодных поляризационных кривых необходимо сдвинуть стационарный потенциал до 1,2—1,5 В, что дает возможность проследить поведение металла в активном и пассивном состоянии и в состоянии перепасснва-ции. При потенциостатическом методе снятия поляризационных кривых значение потенциалов устанавливают с помощью потенциостатов типа П-5827, П-5827М и П-5848. [c.32]

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]

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]

Преимущества потенциостатического метода снятия поляризационных кривых хорошо видны на примере исследования зависимости скорости анодного растворения различно термообработанной стали 1Х13Н4Г9 в 10%-ной Н2504 при 20° С [23]. На рис. 86 пунктиром показаны две области неустойчивости электродного потенциала, в которых не удается обнаружить различия в поведении двух одинаковых по составу сплавов, но которые отличаются по структуре (кривые 1 и 2, снятые гальва-ностатическим методом). На поляризационных кривых 3 и 4 для тех же сплавов, снятых потенциостатическим методом, можно видеть отчетливое влияние структуры, проявляющееся в обла- [c.144]

В предыдущей работе примепялся гальваностатический метод снятия поляризационных кривых. При исследовании необратимых явлений на аноде и, в частности, при изучении анодной пассивности предпочтительнее потенциостатический 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 потенциостатическим методом, приведена на рис. 101. Кривая характеризуется наличием трех отчетливо выраженных ветвей. [c.179]

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]

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]

При прямом методе снятия потенциостатической кривой после обычной предварительной подготовки поверхности обоих электродов и выдержки в растворе в отсутствие внешней поляризации потенциал поляризуемого электрода постепенно повышают, проходя последовательный ряд значений от стационарного потенциала (около 0,3 б в растворе универсальной буферной смеси с добавкой 0,5 н. Na I) до 2 в с интервалом в 0,1 б. Продолжительность выдержки на каждой точке целесообразно принять одинаковой, например 2 мин, 5 мин и т. д., регистрируя каждый раз силу тока по показаниям микроамперметра. Более длительная выдержка необходима в области потенциалов, в которой происходит пассивация электрода (или при переходе от пассивного состояния в активное при обратном ходе снятия поляризационной кривой). [c.222]

В последние годы для изучения кинетики электродных процессов на пассивирующихся металлах и сплавах наиболее широкое распространение получил потенциостатический метод снятия анодных поляризационных кривых. Этим методом определяют зависимость между потенциалом и анодным током электрода, причем потенциал электрода автоматически поддерживают постоянным или изменяют с определенной скоростью. Более подробно указанный метод будет рассмотрен в разделе, посвященном кинетике анодных процессов (стр. 47), где на конкретных примерах иллюстрируются возможности использования некоторых электрохимических методов для исследования различных сторон явления пассивности металлов. Значения потенциалов там, где нет специальных указаний, даны по отношению к нормальному водородному электроду. [c.18]

Этот метод заключается в изучение зависимости скорости электрохимической реакции (катодной или анодной) от потенциала металла. Снятие поляризационных кривых можно производить гальва-ностатическим или потенциостатическим методами. [c.50]

В связи с этим в настоящей работе было исследовано анодное поведение кобальта в растворах ацетатов потенциостатическим методом с помощью потенциостата марки ЦЛА-П5611. Опыты проводились в обычной электрохимической ячейке с пористой стеклянной диафрагмой, разделяющей анодное и катодное пространство, в атмосфере гелия Барботаж гелием обеспечивал перемешивание раствора и удаление из раствора кислорода. Исследуемый электрод был изготовлен из кобальта (99,99). Электроды с рабочей поверхностью 0,5—1 см полировались и припаивались к медному токо-подводу. Неработающие поверхности электродов тщательно покрывались перхлорвиниловым лаком и высушивались на воздухе в течение /нескольких часов. Электродом сравнения служил каломельный электрод. Исследования проводились в ацетатных растворах в интервале pH = 2 -ч- 12,7. Ацетатные растворы приготовлялись из ацетата натрия, уксусной кислоты и едкого натра марки ч путем растворения их в дистиллированной воде в такой пропорции, чтобы [СН3СОО" ] = 1 моль л. Измерение pH исследуемых растворов производилось на ламповом рН-метре марки ЛПУ-01. Воздушно-окисленный кобальтовый электрод погружался в исследуемый раствор и в течение некоторого времени выдерживался без тока. Снятие поляризационной кривой начиналось от потенциала, при котором сила тока равнялась нулю. В щелочных растворах кобальтовый электрод перед началом снятия поляризационной кривой катодно активировался в течение 1 ч при потенциале 1,25 в. Потенциал изменялся со скоростью 1 е/ч- [c.28]

При исследовании металлов, склонных к пассивации, метод снятия гальваностатических кривых является не-соверщенным. Он искажает истинную картину чередования анодных реакций. В подобных случаях используют метод снятия потенциостатических поляризационных кривых, нащед-щий широкое распространение лишь в последнее десятилетие. [c.43]

Опыт 1. Исследовать катодный процесс в электролитах № 1 и № 4 при 25 °С методом снятия потенциостатических или по-тенциодинамических (скорости развертки 0,02—1,0 В/мин) поляризационных кривых в интервале потенциалов от стационарного до A —1,2 В на хромированной торцевой поверхности [c.47]

Для 80%-ной серной кислоты равновесная температура должна составлять 133°С, однако опыты гфоводи-лись прн температуре 100°С, являющейся как предельной для электрода. Снятие анодных характеристик углеродистой и нержавеющей стали производилось с использованием потенциостатических методов, описанных в [8.2]. Одновременно определялась скорость коррозии контрольных образцов. Измерение коррозии сталей в зависимости от концентрации кислоты при соответствующих температурах представлено на рис. 8.12 кривыми 2, 3. Там же кривыми 1 4 представлено изменение значений токов коррозии при нулевой величине электродного потенциала анодных ветвей поляризационных кривых. Сопоставление кривых 2 и /, 5 и 4 показывает, что характер их изменения весьма близок. Как следует из кривых / и значение токов коррозии по закономерности изменения для рассмотренных материалов хорошо согласуется со значениями скорости коррозии их в растворах серной кислоты. [c.245]

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

Рис. 1.87. Анодная поляризационная кривая карбонильного железа в 1 н. растворе Н2504, снятая потенциостатическим методом. Потенциалы измерены относительно водородног о электрода [266].

Рис. 1.89. Анодные поляризационные кривые сплавов хрома с железом в 10% растворе Н2504, снятые потенциостатическим методом. Потенциалы измерены относительно водородного электрода [272].

Справочник химика 21

Химия и химическая технология