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Résumé de la polarisation de la concentration (CP)

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Bonjour tout le monde, aujourd'hui nous allons avoir 37. Depuis maintenant, nous avons parlé de la thermodynamique et de la cinétique de l'électrochimie en thermodynamique, nous avons eu un diagramme de phoebe et dans la partie cinématique, nous avons en fait regardé la polarisation, qui est la manifestation des réactions électrochimiques actuelles sur une surface métallique et quand nous avons eu l'aspect de la polarisation, nous avons vu la cinétique de la cinétique de la vitesse de transformation du métal en ions ou ions en métaux avec la voltage.Ainsi, la partie tension parle de la thermodynamique et le courant est en fait en train de regarder la cinétique. Donc, c'est une relation fondamentalement entre la cinétique et la thermodynamique, et maintenant, aujourd'hui, va en fait pas à l'aspect, ce qu'on appelle la théorie du potentiel mixte. Dans la théorie mixedpotentielle, qui est fondamentalement une théorie très moderne à comprendre, la corrosion et ici vous pouvez être tosee que, oui elle nous permet de comprendre pourquoi différents facteurs cinétiques différents comme l'échange de la densité de courant est d'échanger la densité de courant, ifit augmente en fonction du couplage galvanique entre le métal actif avec le métal noble. Et la densité de courant de réaction de l'évolution de l'hydrogène, si elle augmente sur les composants de l'énergie de l'énergie, nous voyons que la dissolution des métaux augmente dans une grande mesure que le composant thatactif se dissout rapidement même dans les Cas de zinc, nous avons vu 3 exemples que, si nous avons du HCL pur sans oxygène, alors nous avons un certain taux, si nous avons de l'oxygénine, nous voyons que la vitesse augmente et si nous avons une plus grande impureté dans la forme de l'ion ferrique, nous voyons que le taux de corrosion du zinc augmente énormément.Donc, cette théorie particulière peut mieux expliquer pourquoi ces changements dans la corrosion du zinc se produisent en raison de ces facteurs cinétiques ainsi que des facteurs environnementaux entrant dans l'étude, tout en considérant la corrosion d'un particule. Donc aujourd'hui, nous avons la conférence 37, et nous continuerons sur la cinétique de la corrosion et finalement, nous allons nous rendre à la théorie moderne de la théorie du potentiel mixte. Maintenant, comme on a vu que la polarisation a 2 composantes activation plus concentration, et la partie activation peut être liée à la beta log i i 0 et celle-ci peut être relatedas 0591 n log 1 moins i par i max et ce i max dans différents livres, il est sometimesit est écrit comme i max ou parfois il est écrit comme i l qui n'est rien, mais i limitinglimitant la densité courante. Maintenant, à part qu'il y a une polarisation supplémentaire, parce que le potentiel peut décaler du potentiel d'équilibre vers d'autres potentiels ou les potentiels d'autres potentialque la polarisation particulière, nous l'appelons la polarisationde la résistance, qui est une eta, sur la résistance à la tension n'est en fait rien, mais la chute IR qui resistancedu circuit, qui va entraîner une chute de tension dans la forme de IR, je suis le currentet que la polarisation est appelée polarisation de la résistance, mais en cas d'environnement corrosif, quand on voit que le métal est mis en place dans un électrolyte ah, ce qui Est suffisamment grande conductivité et c'est ce que la goutte IR en nature de conducteur d'électrolyte est très petite et c'est ce que nous ne serons pas en mesure de considérer, cette chute IR dans nos processus de corrosion communs, mais certainement, nous parlerons de l'activation des droits de tension et de la tension due à la concentration affectons la corrosion d'un métal particulier. Et maintenant si j'essaie de tracer ces 2 particules en se souvenir de ceci, beta i par i 0, je peux écrire soit un qui est activé orc qui est un est anodique c est cathodique et ici aussi, nous pouvons écrire a ou c i 0n' est rien, mais la densité de courant d'échange et ici n est le nombre d'électrons participatingin que la réaction redox. Si j'essaie de tracer, la nature de la parcelle comme nous l'avons vu avant avant, si j'essaie de tracer celle-ci, c'est sur la tension, c'est log i et si thisis le point, où la tension est 0 et correspondant à i 0 de ce métal particulier et si j'essaie de tracer ce tracé ressemblera à ceci est le schéma de tracé. Maintenant, si je tente de tracer cette même eta ici égale à 0 eta sur la tension est 0 correspondant à i est 0 et ce tracé ressemblerait à thiscorrespondre à la bêta c depuis, nous étudions la tension cathodique, maintenant si j'essaie de voir la tension totale sur la tension. Donc, il faut juste combiner ces 2. Donc, la combinaison de these2 serait. Donc,. Donc, c'est le point eta égal à 0 i i 0 égal à ceci est le point, qui correspond à log i 0 et cet axe est log i, cet axe est aussi log i.Now, une fois que nous combinons la courbe de combinaison aura l'air. Donc, si j'ai une combinaison de courbes ressemblera à ça. Donc, cette partie est activée et cette partie est la polarisationde la concentration et nous avons aussi vu que cette polarisation de la concentration dépend en fait de plusieurs facteurs de factorsde cours, le type métallique de métal, la surface métallique, l'agitation, la température, tous les thosewill ont une influence sur ce i max, ce courant particulier est i max. Maintenant, si j'essaie de voir un facteur, disons, l'agitation, disons que j'augmente la vitesse, si j'augmente la vitesse à cause du roulement, cela peut conduire à la températureaugmentation et une fois la température augmente la diffusivité. Maintenant, et une fois que j'augmente la vitesse, si j'essaie de regarder la couche limite aussi bien que la façon dont la concentration change. Donc, c'est le OHP de l'IHP et nous avons vu que la concentrationest en train de changer comme ceci est la concentration en vrac et si c'est le c. Donc, alors c'est l'épaisseur du delta de la distance de diffusion ou de la couche limite, puis si j'augmente la vitesse, je vois la température augmente et si la température augmente la diffusivité augmente. Maintenant si l'agitation augmente alors ou si la vitesse augmente le delta diminue et que la polarisation de l'interestinglyconcentration, le côté courant cathodique 0,0591 par n log 1 moins i par i max, vous pouvez voir que ce I également lié à moins D n F c 0 moins c divisé par le delta et i maxis égal à moins D nF c 0 par delta. Maintenant, pour un processus particulier de réduction du processus et f sont constants maintenant à cause de cette augmentation de vitesse, je suis en augmentation de ce i am augmentation de température et en raison de ce D augmente le delta est en baisse. Donc, je max aussi. Donc, j'essaie d'écrire ici. Donc, i max augmente maintenant de façon intéressante, si i max augmente alors j'ai aussi eu le changement correspondant dans la réponse de polarisation. Maintenant vous pouvez voir que la combinationde ces 2 situations, l'une est l'activation et une autre est la concentration et c'est la thésombinisation de ces 2. Maintenant, ici, si j'essaie de voir la combinationpremière, elle ira comme ceci, qui est une partie d'activation, puis la partie de la concentration augmente cette polarisation particulière, qui est du côté cathodique, c'est i 0 et correspondant au zéro de l'équalto, maintenant que le i max augmente qui suggère que ce i max irait à la direction de droite. Donc maintenant, je me verrait au nouveau poste. Donc maintenant, si c'est mon i max. Donc, cette polarisation d'activation s'étendrait encore jusqu'à ce que i max soit atteint dans le second cas. Donc, maintenant, ce cas est la vitesse 1 et le thiscase c'est la vitesse 2 et V 2 plus grande que la vitesse un. Donc, i max augmente et thatis ce que cette courbe passe à la nouvelle position qui est celle-ci maintenant si votre vélocité augmente plus loin. Donc, je vais à nouveau passer à droite. Donc, alors nous aurons une autre nouvelle position de i max let nous disons, c'est mon i max quand V 3 et V 3 supérieur à V 1as well as V 2. Donc, cette partie de polarisation d'activation continuera d'augmenter encore. Il est intéressant de voir que, à mesure que nous augmentons la vitesse, à cause de ces facteurs, nous sommes incréasingi max et c'est ce que la courbe de polarisation passe à basculer vers la droite ; thatmeans, l'aspect i max de i max est en train de se déplacer vers la droite, cette situation sera explainedwill aura un effet fort sur la corrosion du métal, nous verrons plus tard qu'après certain temps, après une certaine vitesse dans une certaine corrosion métallique, nous voyons que la corrosion du métal augmente d'abord et qu'elle devient alors stable ou constante de corrosion rate.Donc, cela sera expliqué avec l'aide de mélangé Théorie potentielle. Donc, c'est un facteur, le second facteur, parfois, nous avons combiné plus de 1 réactions cathodiques. Par exemple, si un système a obtenu de l'oxygène dissous, alors et si ce système est acide. Donc, nous pouvons havecette réaction, ces réactions cathodiques ainsi que depuis qu'elle est acide. Donc, nous pouvons aussi havecette réaction. Ici, le potentiel de réduction standard est E 0 égal à 0 et ici E 0 égal à 1.227volt, si j'essaie de voir la réponse de la polarisation cathodique aussi bien que ce qui se passe dans la concentration ainsi que le régime de polarisation d'activation, nous avons une réponse comme celle-ci. Ceci est log i c'est plus de voltage.Maintenant, si c'est eta pour la réaction d'oxygène est égal à 0 à ce point et correspondingau potentiel, qui est E 0 égal à 1,227 volt, souvenez-vous que c'est l'équilibre voltageand une à la tension d'équilibre, nous avons sur la tension à 0 pour cette réduction d'oxygène et si j'essaie de voir si E est égal à 0 ici, alors il correspond à eta H 2 évolution tobe 0 à ce point et nous disons, c'est le changement de position, cette littledown de cette parcelle particulière. Donc, alors seulement nous serons en mesure de voir la variation, c'est log I, c'est i 0pour la réaction de l'hydrogène, c'est i 0 pour la réaction.Maintenant, pour l'oxygène il aura sa propre polarisation d'activation. Disons que c'est mon activationpolarisation de la réduction de l'oxygène, maintenant disons, c'est mon i max pour la réduction de l'oxygène, c'est-à-dire qu'il ne peut pas y aller, il peut arriver à ce stade jusqu'à ce point et ensuite itwill take this particulier path. Donc, cette partie est hors de notre compréhension. Maintenant pour une fois, il se dirige vers un régime de polarisation cathodique et il est polarisé sur la tension isaugmentant progressivement.. Cette réaction d'hydrogène a aussi une polarisation d'activation propre, si l'on se déplace ainsi. Donc, si c'est la likethis, parce qu'une fois que je max est atteint pour la réduction de l'option, il tombera rapidement presque perpendiculaire à l'axe de log i et alors il sera l'expérience de la polarisation d'activation de l'hydrogène réductionet de l'ion hydrogène, si je considère H plus la diffusivité des ions D H plus let us dire et si i considerD O 2. Donc, D O 2 est en fait inférieur à D H plus alors que i max O 2 O 2 devrait être inférieur à i max H plus i. Considérant que le delta et le C 0 sont fixes, la température est également fixée, je dis juste la taille de ces particules. Depuis, c'est une très petite taille, c'est pourquoi la diffusivité serait très rapide. Donc, que le cas i max devrait être élevé pour H plus i, c'est-à-dire que si j'essaie de dépasser cette partie de la polarisation de l'oxygène, si j'essaie de regarder seulement la polarisationpart hydrogène, elle aura sa propre polarisation et enfin, elle atteindra c'est i maxH plus. Donc, le schéma de courbe serait depuis, l'ispolarisation commence à partir du potentiel plus élevé de la réduction de l'oxygène. Donc, ça va tomber, si j'essaie de la dessiner dans une couleur différente. Donc, cette chute particulière serait comme ça, elle suivra ce schéma et ensuite elle va passer à ce modèle et ensuite suivre la likethis. Donc, cette ligne de kalama rouge serait la ligne de polarisation réelle pour les deux réactions, si je peux aller jusqu'à une très haute tension ou un très grand bit de polarisation occursin le côté cathodique. Donc, ceci a aussi une relation avec la partie de la diffusivité et finalement, c'est fondamentalement, cette équation qui gouverne, cette variation de i max, qui est moins D nF C 0 par delta. Il s'agit donc de la polarisation de la concentration ainsi que de la polarisation d'activation et de la façon dont vous regardez?Maintenant, faisons l'essentiel de la théorie du potentiel mixte, quelle que soit la compréhension wehave sur la cinétique de la corrosion que la partie sera maintenant utilisée pour comprendre la corrosion eventsand, alors vous verrez que oui quelle que soit la compréhension, nous avons des vérinfondamentaux qui seront vraiment utiles dans les événements de corrosion. Cette théorie du potentiel mixte est telle que nous avons mentionné qu'il s'agit d'un théoricien très moderne et qu'il le démarre en fait, il était connu en 1990 en 1900 et, mais il a été proposé et formalisé par 2 scientifiques, C Wagner et W Traud en 1938, ceci a été formellement formulé, je le ferais Si j'essaie de voir le nom du papier il est dit sur l'interprétation des processus de corrosion par la superposition des processus partiels électrochimiques et sur le potentiel de l'électrode mixte intéressant, si vous voyez ce processus de corrosion par superpositionde processus partiels électrochimiques, c'est très important partiel et aussi sur le potentiel de Mélange d'électrode. Maintenant, si je pouvais revenir à la corrosion du zinc dans une solution de HCL diluée à l'air pur. Donc, c'est un bécher et où j'ai putput HCL, qui est une solution pure déaération et diluée. Dans ce cas, j'ai mis un zincpiece et immédiatement je pouvais voir que la bulle d'hydrogène se formera sur la surface métallique. Nowif I analysons ceci, je vais voir que les processus réels, c'est la réaction réelle qui a lieu de façon intéressante, c'est une réaction redox complète et hérée.Donc, cette réaction redox complète en cas de processus, je peux voir qu'il s'agit d'un processus unique, cette réaction de redox peut être brisée en 1 oxydation et 1 processus de réduction. Donc, l'oxydation c'est le processus d'oxydation ou d'anodique ou je pourrais dire la corrosion et la seconde partie est H plus 2 e égal à H 2. Les processus partiels électrochimiques. Maintenant, vous voyez que cette réactiona redox complète a été cassée en 2 réactions de rédox 2 2 de réactions partiellement reactions002C une isoxydation et une autre est la réduction. Maintenant, au lieu de cela, si nous avons des ions ferriques bien sûr, il pourrait y avoir un processus plus rouge ou un processus de réduction, qui est plus 3 plus1 électron, il va à plus 2. Donc, c'est un autre procédé cathodique donc, c'est-à-dire, qui en fait le processus anodique, qui est l'événement de corrosion, l'épreuve de corrosion est un seul événement de corrosion, mais vous avez tout ce processus a été divisé into3 réactions partielles 1 anodique et 2 cathodique. Donc, de là, la première hypothèse a été béendrawn. Donc, ceci dit que toute réaction électrochimique peut être divisée en 2 ou plus de réactions de partialoxydation et de réduction. Maintenant le second, c'est la première hypothèse de Wagner et W Traud en 1938, c'est l'hypothèse de la théorie du potentiel mixte et de l'hypothèse de la théorie qu'ils disent que, ce qu'ils disent dans le titre est potentialof mélange électrode. En fait, le potentiel de l'électrode mixte ou de l'électrode de potentialof mixte sera réalisé en raison de ces réactions dues à ces réactions partielles. Et lorsque ce potentiel mixte d'électrode est atteint, en raison de ces réactions partialréactions, il dit qu'il n'y aura pas d'accumulation de charge ou dans d'autres wordsit dit que les lois de conservation des charges. Donc maintenant, on voit qu'il y a 1 cathode, il y en a 2 par exemple, si je considère ces réactions particulières, je peux voir qu'il y a 1 réactions cathodiques et 1 anodiques. Donc, s'il n'y a pas d'accumulation d'accumulation de chargenet plutôt, je dirais cette partie nette de l'accumulation nette, c'est-à-dire que toutes les charges sont équilibrées ce que je dois dire ceci par exemple, pour ce réactionil pourrait être un courant appelé ia, parce que c'est la densité de courant anodique pour anodicprocess et cela pour cette réaction il devrait être ic, ce qui est le courant cathodique ou le currentDensité je dirais. Ainsi, le cas ic devrait être égal à i a à potentiel mixte. Donc, c'est la deuxième hypothèse. Donc, sur ces 2 hypothèses, nous allons commencer à examiner les événements de corrosion qui se sont produits lors de notre prochaine conférence, arrêtons ici. Merci beaucoup.