基本介紹
- 中文名：陰極極化曲線
- 外文名：cathodic polarization curve
- 領域：電子工程
- 表示方式：EC°—C
極化曲線,簡介,分類,極化曲線的測定,恆電位法,靜態法,動態法,恆電流法,電極,電勢,電流密度,參閱,
極化曲線
簡介
陰極極化曲線表示陰極電極電位（E）與陰極電極上電流密度（i）之間變化關係的曲線。如電極分別是陽極或陰極，所得曲線分別稱之為陽極極化曲線(anodic polarization curve)或陰極極化曲線(cathodic polarization curve)。極化曲線愈陡，說明電位偏移程度愈大，極化愈強，即電極過程受到阻礙愈大。反之，曲線平緩，說明極化程度小，電極過程順利。
分類
- 濃差極化
- 歐姆極化
- 活化極化
極化曲線分為四個區，活性溶解區、過渡鈍化區、穩定鈍化區、過鈍化區。極化曲線可用實驗方法測得。分析研究極化曲線，是解釋金屬腐蝕的基本規律、揭示金屬腐蝕機理和探討控制腐蝕途徑的基本方法之一。
極化曲線以電極電位為橫坐標，以電極上通過的電流為縱坐標獲得的曲線稱為極化曲線。它表征腐蝕原電池反應的推動力電位與反應速度電流之間的函式關係。直接從實驗測得的是實驗極化曲線。而構成腐蝕過程的局部陽極或者局部陰極上單獨電極反應之電位與電流關係稱為真實極化曲線，即理想極化曲線。
極化曲線的測定
恆電位法
恆電位法就是將研究電極電勢依次恆定在不同的數值上，然後測量對應於各電位下的電流。極化曲線的測量應儘可能接近體系穩態。穩態體系指被研究體系的極化電流、電極電勢、電極表面狀態等基本上不隨時間而改變。在實際測量中，常用的控制電位測量方法有以下兩種：
靜態法
將電極電勢恆定在某一數值，測定相應的穩定電流值，如此逐點地測量一系列各個電極電勢下的穩定電流值，以獲得完整的極化曲線。對某些體系，達到穩態可能需要很長時間，為節省時間，提高測量重現性，往往人們自行規定每次電勢恆定的時間。
動態法
控制電極電勢以較慢的速度連續地改變(掃描)，並測量對應電位下的瞬時電流值，以瞬時電流與對應的電極電勢作圖，獲得整個的極化曲線。一般來說，電極表面建立穩態的速度愈慢，則電位掃描速度也應愈慢。因此對不同的電極體系，掃描速度也不相同。為測得穩態極化曲線，人們通常依次減小掃描速度測定若干條極化曲線，當測至極化曲線不再明顯變化時，可確定此掃描速度下測得的極化曲線即為穩態極化曲線。同樣，為節省時間，對於那些只是為了比較不同因素對電極過程影響的極化曲線，則選取適當的掃描速度繪製準穩態極化曲線就可以了。
恆電流法
電極
在電池中，電極一般指與電解質溶液發生氧化還原反應的位置。電極有正負之分，正極指電位（電勢）較高的一端，負極指電位較低的一端。一般正極為陰極，獲得電子，發生還原反應，負極則為陽極，失去電子發生氧化反應。電極可以是金屬或非金屬，只要能夠與電解質溶液交換電子，即成為電極。
電勢
在靜電學里，電勢（英語：electric potential）定義為處於電場中某個位置的單位電荷所具有的電勢能。電勢又稱為'''電位'''，是標量。其數值不具有絕對意義，只具有相對意義，因此為了便於分析問題，必須設定一個參考位置，並把它設為零，稱為零勢能點。通常，會把無窮遠處的電勢設定為零。那么，電勢可以定義如下：假設檢驗電荷從無窮遠位置，經過任意路徑，克服電場力，緩慢地移動到某位置，則在這位置的電勢，等於因遷移所做的機械功與檢驗電荷量的比值。在國際單位制里，電勢的度量單位是伏特（Volt），是為了紀念義大利物理學家亞歷山德羅·伏打（Alessandro Volta）而命名。
在電動力學里，當含時電磁場存在的時候，電勢可以延伸為“廣義電勢”。特別注意，廣義電勢不能被視為電勢能每單位電荷。
電流密度
在電磁學里，電流密度（current density）是電荷流動的密度，即每單位截面面積電流量。電流密度是一種矢量，一般以符號J表示。採用國際單位制，電流密度的單位是安培/米2（ampere/meter2，A/m2）。
