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表示電極電位與極化電流或極化電流密度之間的關係曲線。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)。

1基本概念

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。

2極化現象與極化曲線

為了探索電極過程機理及影響電極過程的各種因素,必須對電極過程進行研究,其中極化曲線的測定是重要方法之一。我們知道在研究可逆電池的電動勢和電池反應時,電極上幾乎沒有電流通過,每個電極反應都是在接近於平衡狀態下進行的,因此電極反應是可逆的。但當有電流明顯地通過電池時,電極的平衡狀態被破壞,電極電勢偏離平衡值,電極反應處於不可逆狀態,而且隨著電極上電流密度的增加,電極反應的不可逆程度也隨之增大。由於電流通過電極而導致電極電勢偏離平衡值的現象稱為電極的極化,描述電流密度與電極電勢之間關係的曲線稱作極化曲線
金屬的陽極過程是指金屬作為陽極時在一定的外電勢下發生的陽極溶解過程,如下式所示:
M→Mn++ne
此過程只有在電極電勢正於其熱力學電勢時才能發生。陽極的溶解速度隨電位變正而逐漸增大,這是正常的陽極溶出,但當陽極電勢正到某一數值時,其溶解速度達到最大值,此後陽極溶解速度隨電勢變正反而大幅度降低,這種現象稱為金屬的鈍化現象。圖2-19-1中曲線表明,從A點開始,隨著電位向正方向移動,電流密度也隨之增加,電勢超過B點后,電流密度隨電勢增加迅速減至最小,這是因為在金屬表面生產了一層電阻高,耐腐蝕的鈍化膜。B點對應的電勢稱為臨界鈍化電勢,對應的電流稱為臨界鈍化電流。電勢到達C點以後,隨著電勢的繼續增加,電流卻保持在一個基本不變的很小的數值上,該電流稱為維鈍電流,直到電勢升到D點,電流才有隨著電勢的上升而增大,表示陽極又發生了氧化過程,可能是高價金屬離子產生也可能是水分子放電析出氧氣,DE段稱為過鈍化區。

3極化曲線的測定

恆電流法
恆電流法就是控制研究電極上的電流密度依次恆定在不同的數值下,同時測定相應的穩定電極電勢值。採用恆電流法測定極化曲線時,由於種種原因,給定電流后,電極電勢往往不能立即達到穩態,不同的體系,電勢趨於穩態所需要的時間也不相同,因此在實際測量時一般電勢接近穩定(如1min~3min內無大的變化)即可讀值,或人為自行規定每次電流恆定的時間。
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