Polarization test with Autolab PGSTAT302N potentiostat/galvanostat device

تعریف آزمون پلاریزاسیون

آزمون های پلاريزاسيون از جمله روش های الکتروشيميايی در مطالعه سينتيک واکنش های خوردگی می باشد. در حقيقت انحراف الکترود از پتانسيل تعادلی را پلاريزاسيون می گويند که اين انحراف می تواند به واسطه اعمال جريان خارجی و يا در اثر اتفاق هايی بر روی سطح الکترود و يا در محيط الکتروليت واقع شود. (پلاریزاسیون اکتیواسیون، پلاریزاسیون غلظتی، پلاریزاسیون مقاومتی)

روش های پلاریزاسیون و نمودارهای آن

در اين آزمون ها الکترود کار در محيط مورد نظر با استفاده از دستگاه پتانسيوستات-گالوانوستات نسبت به الکترود مرجع و پتانسيل مدار باز الکترود پلاريزه شده و نتايج بر روی نمودارهای E-I و یا E-logi رسم می شود. اين نوع نمودارها، نمودارهای پلاريزاسيون ناميده می شود. آزمون های پلاريزاسيون شامل سه روش است که تفاوت آنها در محدوده پتانسيل پلاريزاسيون می باشد.

1. پلاريزاسيون خطی
2. پلاريزاسيون پتانسيوديناميک
3. پلاريزاسيون سيکلی

اندازه گیری آهنگ خوردگی

جهت اندازه گيری آهنگ خوردگی می توان از دو روش کاهش وزن و پلاريزاسيون استفاده نمود. روش کاهش وزن توسط آزمون های غوطه وری انجام می شود. براي محاسبه آهنگ خوردگی به روش پلاريزاسيون ، ابتدا می بايست منحنی پلاريزاسيون (E-Log i يا E-i) را که از دو شاخه آندی و کاتدی تشکيل شده است را با استفاده از روش های پتانسيواستاتيک يا پتانسيوديناميک رسم نمود. براي اين منظور ابتدا لازم است که پتانسیل مدار باز الکترود (Open Circuit potential, OCP) در محيط الکتروليت تعيين شده سپس با اعمال پتانسيل با نرخ مشخص نسبت به الکترود مرجع، پتانسيل الکترود از پتانسيل هاي آندی (پايين تر از OCP) تا پتانسيل های کاتدی (بالاتر از OCP) تغيير داده شده و سپس با رسم نمودارهای پلاريزاسيون، دانسيته جريان خوردگی الکترود (icorr) به روش پلاريزاسيون خطی و يا برون يابی تافل تعيين شود. بعد از آن می توان با استفاده از رابطه فارادی نسبت به تعيين نرخ خوردگی اقدام کرد.

Corrosion rate = Micorr/ρnF

وزن اتمي فلز=M

دانسيته جريان خوردگي =icorr

تعداد الکترون هاي از دست رفته=n

ثابت فارادي=F

دانسيته الکترود=ρ

آهنگ خوردگی اندازه گيری شده توسط اين روش نسبت به روش کاهش وزن دقيق تر بوده ولی به سادگی آن نمی باشد. زيرا آزمون های پلاريزاسيون از جمله روش های الکتروشيميايی در مطالعه خوردگی می باشد که انجام آنها نياز به در نظر گرفتن ملاحظات متعددی دارد.

همانطور که گفته شد، دانسیته جریان خوردگی را می­توان به صورت مستقیم از نمودارهای تافل به دست آورد. بدین منظور، در ابتدا باید حدود 50± میلی ولت نسبت به پتانسیل مدار باز از دو طرف حرکت کرده و پس از عبور از این دو محدوده با انتخاب نقاط مناسب جهت کشیدن شیب های آندی و کاتدی، جریان به دست آمده از محل تقاطع این دو شیب را به عنوان دانسیته جریان خوردگی به دست آورد.

محاسبه بازده ممانعت کننده

گفتنی است که با استفاده از دانسیته جریان خوردگی و فرمول زیر می­توان بازده ممانعت کننده را  محاسبه کرد:

    که در این رابطه I0 دانسیته جریان خوردگی در عدم حضور ممانعت کننده، Icorr دانسیته جریان خوردگی در حضور ممانعت کننده و  بازده ممانعت کننده است.

انجام آزمون های پلاریزاسیون در آزمایشگاه آبریزان

آزمایشگاه شرکت پژوهشی صنعتی آبریزان مجهز به دستگاه پتانسیواستات/گالوانواستات مدل Autolab PGSTAT302N به منظور انجام کلیه‌ی آزمون های پلاریزاسیون می باشد. کارشناسان حرفه‌ای این شرکت با برخورداری از پشتوانه ی علمی و تجربیات برگرفته از سال‌ها فعالیت صنعتی قادر به شبیه سازی محیط های فرآیندی مختلف و ارزیابی رفتار خوردگی آلیاژهای پرکاربرد صنعتی در شرایط مختلفی همچون حضور ممانعت کننده های خوردگی و پوشش ها با دقت بسیار بالا هستند.