Реальные (экстремальные) поляризованные кривые.
Построение идеальных поляризованных кривых
При построении поляризованные диаграмм коррозии мы пользовались так называемыми идеальными поляризованными кривыми, в которых начальный потенциал анодной кривой отождествлен с равновесным потенциалом анодного Ме, а начальный потенциал катодной кривой с равновесным потенциалом катодной деполяризации в данных условиях. Такие поляризованные кривые получаются только в идеальных электродах у которых на аноде возможен только анодный процесс, на катоде - протекание только катодного процесса. Таким образом предполагалось, что при отсутствии тока на аноде установлен равновесный потенциал металлического электрода, а на инертном катоде - потенциал окислительно-восстановительной реакции данного процесса катодной деполяризации.
Для реальных электродов вследствие эффекта саморастворения поляризованные кривые будут в большой или меньшей степени отличаться от идеальных кривых. Искажение экспериментальной поляризованной кривой по сравнению с идеальной может быть вызвано и другими причинами. Например:
1. Образование или удаление защитных пленок в процессе коррозии.
2. Изменение истинных размеров поверхности анодных или катодных участков.
3. Изменение концентрации деполяризатора в приэлектродном слое и т.д.
Рассмотрим какими будут получаться реальные поляризованные кривые, т.е. относящиеся к реальным электродам, которые в отсутствии внешнего тока поляризуются внутренним током коррозии.
Допустим, что в растворе находится какой-то реальный электрод на котором протекает коррозионный процесс. Тогда этот электрод мы должны рассматривать как систему обычно короткозамкнутую катодов и анодов, как бинарный электрод.
В этом случае, начальный потенциал электрода - Vx представляет какой-то средний потенциал между начальным потенциалом анодной фазы (VА)равн и потенциала катодного процесса (VК)равн.
Представим идеальные поляризованные кривые анода и катода для данных условий.
При условии что микроэлементы на поверхности Ме замкнуты, то Imax макс. ток коррозии;
Vx – общий потенциал электрода без наложения внешнего тока. Из этих идеальных кривых геометрическим построением можно получить те реальные поляризованные кривые, которые мы получим экспериментально при поляризации от внешнего источника тока.
Начальным потенциалом для реальной катодной и анодной кривых будет один и тот же потенциал электрода без наложения внешнего тока Vx. При катодной поляризации потенциал электрода будет смещаться от уровня Vx к более отрицательным значениям. Величина внешнего тока будет соответствовать разности катодного и анодного токов, определяемых катодной и анодной кривой при данном потенциале.
При анодной поляризации потенциал смещается в положительную сторону от Vx, а величина внешнего тока будет равно разности анодного и катодного токов определяемых соответствующими кривыми при каком-то определенном потенциале.
Если сейчас изменение общего потенциала электрода в зависимости от величины внешнего тока отложить в виде самостоятельных кривых, то это и будут реальные поляризованные кривые катодная и анодная соответственно.
Из полученных кривых видно, что идеальные и реальные кривые существенно отличаются друг от друга только при малых плотностях тока, с увеличением плотности тока они стремятся сблизиться.
Когда при катодной внешней поляризации общий потенциал бинарной системы достигнет уровня потенциала (VА) (а при анодных (VК)р), то, начиная с этой плотности тока, идеальные и реальные кривые совпадут.
Мы разобрали способ получения из идеальных поляризованных кривых реальные поляризованные кривые.
Определение же коррозионного тока и потенциала коррозии проще из поляризованной диаграммы, построенной по идеальным кривым.
Как мы говорили, что на практике мы получаем реальные кривые, поэтому представляет интерес рассмотреть способы построения поляризованных идеальных кривых из полученных экспериментально.
Методы построения идеальных поляризованных кривых
Первый метод построения идеальных поляризованных кривых по экспериментальным поляризованным кривым сводится к экстраполяции последних.
Предположим, что мы получили при каких-то определенных условиях анодную и катодную кривые. Известно, что при больших токах идеальные и реальные поляризованные кривые практически совпадают.
Как мы разбирали раньше, при больших плотностях тока изменение потенциала связано логарифмической зависимостью с плотностью тока. В этом случае экспериментальные кривые в координатах V-lgI на диаграмме будут изображаться прямыми. При малых плотностях тока они будут изгибаться. При I→ 0 они будут стремиться к Vx.
Если прямолинейные участки на поляризованных кривых установлены, то на полулогарифмической диаграмме можно провести прямолинейную экстраполяцию анодной и катодной кривых до значений плотностей тока порядка 10-1а/м2. Т.е. до границы, где выполняется еще логарифмическая зависимость потенциала от плотности тока.
Дальнейшая прямолинейная экстраполяция для получения (VК)равн и (VА)равн на нулевой ординате должна проводится на графиках в обычных координатах, т.к. при малых токах соблюдается линейная зависимость, потенциала от плотности тока. Второй способ построения поляризованных кривых по экспериментальным данным.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.