Đường cong phân cực là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa điện thế điện cực và mật độ dòng áp vào, là một công cụ hữu ích để nghiên cứu quá trình điện cực.
Nguyên tắc đo: có thể đo đường cong phân cực theo ba phương pháp sau: - Phương pháp dòng tĩnh (Galvanostatic): trong phương pháp này ta cho một
dòng điện một chiều có cường độ dòng I không đổi (mật độ dòng điện ik không đổi)
đi qua điện cực nghiên cứu và đo thế điện cực E tương ứng. Cho nhiều giá trị mật độ dòng anốt ia đo các giá trị Ea, vẽ đường Ea = f(logia).Đổi cực, cho nhiều giá trị mật độ dòng catốt ic, đo các giá trị Ec, vẽ đường Ec = f(logic).
Các đường Ea, Ec là các đường cong phân cực anốt và catốt đo theo phương
pháp dòng tĩnh tức là dòng không đổi.
- Phương pháp thế tĩnh (Potentiostatic): nghĩa là ta điện thế trên điện cực làm việc được duy trì ở một giá trị không đổi (E) so với điện cực so sánh nhờ một máy điện tử đặc biệt gọi là potentiostat. Cho áp lên điện cực làm việc các điện thế khác nhau và ghi lại dòng điện đáp ứng. Tập hợp các cặp giá trị E – i ta xây dựng đường cong phân cực.
- Phương pháp thế động (Potentiondyamic): trong phương pháp này, điện thế được quét chậm trong một khoảng điện thế rộng. Trong quá trình quét, kim loại có thể chịu tác dụng của các phản ứng điện hóa, các dòng anốt và catốt có thể làm thay đổi nhiều tính chất của chúng.
Sơ đồ phép đo đường cong phân cực được trình bày ở hình 2.2
Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị đo đường cong phân cực
1. Bình đo, gồm 3 điện cực
` WE: điện cực nghiên cứu
RE: điện cực so sánh CE: điện cực đối 2. Bộ potentiostat
3. Bộ biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lại 4. Máy vi tính, máy in.
Trong thí nghiệm này, đường cong phân cực được đo bằng phương pháp thế động với hệ điện hóa gồm 3 điện cực: điện cực nghiên cứu (mẫu thép), điện cực so sánh (điện cực Ag/AgCl), điện cực phụ (điện cực lưới Pt). Đường cong phân cực của các mẫu thép trong dung dịch axit HCl 1N khi không có và khi có chất ức chế với các nồng độ khác nhau được quét với khoảng thế từ -300 mV đến +300 mV so với điện thế ăn mòn, tốc độ quét là 5mV/s trên hệ đo điện hóa với phần mềm GPES được cung cấp bởi máy AutoLab được nối với máy tính cá nhân.
Hình 2.3: Đường cong phân cực đo bằng phương pháp thế động
Qua đồ thị đường cong phân cực ta có thể xác định được: - Điện thế ăn mòn.
- Giá trị dòng ăn mòn (ngoại suy từ đồ thị).
Từ kết quả dòng ăn mòn trong trường hợp không có và có chất ức chế ngoại suy được từ đồ thị có thể tính được hiệu quả bảo vệ theo công thức:
(2.2)
: mật độ dòng ăn mòn khi không có chất ức chế, mA/cm2.
ic: mật độ dòng ăn mòn khi có chất ức chế, mA/cm2
