第四章电化学腐蚀的速度 腐蚀动力学问题 单电极反应的速度 过电位和电极反应速度 ●电极反应速度 设电极表面上只有一个电极反应,简写为 R O+ne 根据 Faraday定律:i=nF i的单位用Am2,v的单位用mo/m2sec F=96500ku/mol=26.8A.hr/mol
第四章 电化学腐蚀的速度 ⎯⎯ 腐蚀动力学问题 1 单一电极反应的速度 • 过电位和电极反应速度 ●电极反应速度 设电极表面上只有一个电极反应，简写为 R = O + ne 根据Faraday定律 ：i = nFv i 的单位用A/m2 ，v 的单位用mol/m2 sec ， F = 96500ku/mol = 26.8Ahr/mol
半衡状态 当电极反应处于平衡状态时,其电位为平衡电 位E(热力学参数)。氧化方向和还原方向的反 应速度相等,其大小称为交换电流密度,记为 E=Ee E=Ee 极化状态 为电极系统通入外电流,电极反应的平衡状态 被打破,电位偏离平衡电位E荙到极佬电位E 外电流又田极佬电流。=7-7 过电位nEE。描述电位偏离E的程度,即极 化的程度
• 平衡状态 当电极反应处于平衡状态时，其电位为平衡电 位Ee (热力学参数)。氧化方向和还原方向的反 应速度相等，其大小称为交换电流密度，记为 i 0 。 • 极化状态 对电极系统通入外电流，电极反应的平衡状态 被打破，电位偏离平衡电位Ee达到极化电位E。 外电流又叫极化电流。 过电位 = E –Ee 描述电位偏离Ee的程度，即极 化的程度。 E Ee E Ee i i i = = = = 0 i i i = −
动力学基本方程式 表示过电位n(或极化电位E和电极反应速 度这之间的关系式 n=f() 或者E=E。+f() 称为电极反应的动力学基本方程式,其图 形表示即其极化曲线,也叫做过电位曲线
• 动力学基本方程式 表示过电位 (或极化电位E)和电极反应速 度i之间的关系式 = f (i) 或者 E = Ee + f (i) 称为电极反应的动力学基本方程式，其图 形表示即其极化曲线，也叫做过电位曲线
电极反应的速度控制步骤 电极反应的步骤 个电极反应至少需包括如下连续步骤: )液相传质:溶液中的反应物向电极界面迁移 (2)电子转移放电):反应物在电极界面上发生 电化学反应,放出电子氧化)得到电子(还原 转变为产物。 (3)液相传质或新相生成:产物如果是离子,向 溶液内部迁移:如果是固体或气体,则有新相 生成
• 电极反应的速度控制步骤 ● ●电极反应的步骤 一个电极反应至少需包括如下连续步骤： (1) 液相传质：溶液中的反应物向电极界面迁移。 (2) 电子转移(放电)：反应物在电极界面上发生 电化学反应，放出电子(氧化)或得到电子(还原)， 转变为产物。 (3) 液相传质或新相生成：产物如果是离子，向 溶液内部迁移；如果是固体或气体，则有新相 生成
速度控制步骤 在稳态条件下,各步骤的速度应相等,其中阻力 最大的步骤决定了整个电极反应的速度,称为速 度控制步骤;简记为RDS。 活化极化和浓度极化 极化的原因就在于电极反应的各个步骤都存在阻 力,电极反应要达到定的(净)速度,就需要 定的推动力,过电位就表现为推动力。电位 偏离平衡电位愈远,推动力愈大,因而电极反 应速度愈大。 电子转移步骤的阻力所造成的极化叫做适化极化, 或电化学极化;液相传质步骤的阻力所造成的 极化叫做浓度极化,或浓差极化
• 速度控制步骤 在稳态条件下，各步骤的速度应相等，其中阻力 最大的步骤决定了整个电极反应的速度，称为速 度控制步骤，简记为RDS。 • 活化极化和浓度极化 极化的原因就在于电极反应的各个步骤都存在阻 力，电极反应要达到一定的(净)速度，就需要 一定的推动力，过电位就表现为推动力。电位 偏离平衡电位愈远，推动力愈大，因而电极反 应速度愈大。 电子转移步骤的阻力所造成的极化叫做活化极化， 或电化学极化；液相传质步骤的阻力所造成的 极化叫做浓度极化，或浓差极化