1、极化现象
将阴极和阳极插入电解质溶液中,在开路状态下所测得的电位称为初始电位。当腐蚀电池工作时,阴、阳极之间有电流通过,使得其电极电位值与初始电位值有一定的偏离。阴、阳极之间的电位差比初始电位差要小得多,这种现象就称为极化现象。腐蚀电池发生极化可使腐蚀电流减小,从而降低了金属腐蚀速度。
2、阳极极化
原电池通过电流后,阳极电位向正方向移动的现象,称为阳极极化。产生阳极极化的原因是:
(1)阳极过程是金属离子从基体转移到溶液中,并形成水化离子的过程:
M+nH2O→M2+·nH2O+2e
由此可见,只有在阳极附近所形成的金属离子不断离开的情况下,该过程才能顺利进行。如果金属离子进入溶液的速度小于电子由阳级进入外导线的速度,则阳极就会有过多的正电荷积累。引起电极双电层的负电荷减少,于是阳极电位就向正的方向移动,产生阳极极化。
(2)金属溶解时,在阳极过程中产生的金属离子向外扩散很慢,结果就会使阳极附近的金属离子浓度逐渐增加,阻碍金属的继续溶解(腐蚀),必然使阳极电位向正的方向移动,产生阳极极化,由此引起的阳极极化也称浓差极化。
(3)由于金属表面形成了保护膜,阳极过程受到了阻碍,使得金属的溶解速度显著降低,阳极电位剧烈地向正的方向移动。因为金属表面膜的产生使电池电阻也随之增加,由此引起的极化称为电阻极化。
3、阴极极化
在通阴极电流之后,原电池的阴极电位向负方向移动,这种现象称为阴极极化。产生阴极极化的原因是:
(1)阴极过程是得电子的过程,若阳极来的电子过多,而阴极放电的反应速度进行得很慢,则会使阴极积累剩余电子,电子密度增高。结果使阴极电位越来越负,产生阴极极化。
(2)阴极附近反应物或反应生成物扩散较慢所引起的极化。
4、浓差极化
在腐蚀电池工作过程中,假如电化学巨应速度进行得很快,而电解质中物质的输送进行得迟缓,就可能造成反应物从溶液向电极表面的补充,或生成物从电极表面向溶液深处扩散过程的滞后,从而使反应物或生成物在电极表面的浓度和溶液中整体的浓度出现差异,形成浓度梯度,由此引起的电位的移动,称为浓差极化。
5、去极化
去极化是极化的相反过程,是消除或减少极化听造成的原电池阻滞作用,去极化起到加速腐蚀的作用。充当去极化作用的物质叫去极化剂;对腐蚀电池阳极起去极化作用,叫作阳极去极化;对腐蚀电池阴极起去极化作用,叫做阴极去极化。