[实用新型]温度骤变电化学缓蚀性能测试实验装置

说明书

技术领域

本申请涉及电化学缓蚀技术领域，具体地说，涉及一种温度骤变电化学缓蚀性能测试实验装置。

背景技术

腐蚀是指金属材料在环境介质的作用下，逐渐产生的损坏或变质现象，是一个表面电化学过程。通常认为：金属在含水介质中腐蚀时，金属表面同时进行着阳极反应和阴极反应，这是两个方向相反而速度相等的电极反应。阴极反应是腐蚀介质中某一物质(通常是H⁺或溶解在水介质中的O²)在金属表面被还原的反应。阳极反应就是金属被氧化为金属离子或化合物的反应。腐蚀过程的阳极反应和阴极反应两者合起来，就是一个金属被氧化而腐蚀介质中某一物质被还原的氧化-还原反应。热力学研究揭示出绝大多数金属都具有与周围环境发生作用而转入氧化离子状态的倾向，即金属腐蚀是一种自发的趋势，不可避免。

腐蚀给国民经济带来的巨大经济损失，已经引起人们的重视，腐蚀防护已成为现代科学技术研究的重要领域之一。金属腐蚀速率和腐蚀机理是研究腐蚀防护的主要内容，因此，腐蚀分析技术就显得尤为重要。腐蚀产物分析法中最为经典和直接的方法是失重法。该法通过测量金属试佯浸入腐蚀介质一定时间后的质量变化来确定其腐蚀速率。根据缓蚀剂加入前后，腐蚀体系析氢或吸氧量的改变以及温度变化，可以从失重法中派生出量气法和量热法。失重法对均匀腐蚀有效，对有严重局部腐蚀的试样则不能反映真实腐蚀状况，需要运用电化学研究方法来解释其现象。

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现(如氧通过无声放电管转变为臭氧)，二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。由于放电化学有了专门的名称，因而，电化学往往专门指“电池的科学”。

电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当前世界上十分关注的研究课题, 如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。

所有电化学体系至少含有浸在电解质溶液中或紧密附于电解质上的两个电极，而且在许多情况下有必要采用隔膜将两电极分隔开。

电极(electrode)是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体，为多相体系。电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出，电极是实施电极反应的场所。一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系，用的较多的是三电极体系。相应的三个电极为工作电极、参比电极和辅助电极。

工作电极:又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是:工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。(1)所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定； (2)电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；(3)电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。

工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料为铂、金、银、铅、碳钢、黄铜、镁合金和导电玻璃等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。

辅助电极:又称对电极，辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。

为了避免辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响，对辅助电极的结构还是有一定的要求。如与工作电极相比，辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上。辅助电极本身电阻要小，并且不容易极化，同时对其形状和位置也有要求。