阴极极化曲线的测定(精)

实验一恒电流法测定阴极极化曲线

、实验目的

1、掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法；

2、学习分析极化曲线的方法。

、基本原理

极化是电化学术语，含有偏离的意思，它是以热力学平衡电位为基点的偏离。通常，阴极的电位偏

离其自然腐蚀电位向负的方向移动，叫做阴极极化，反之为阳极极化。使之偏离的方式可以不同，借外

电路通以电流达到电极电位偏离平衡电位是常见的基本方式，这电流称为极化电流，电极电位与平衡电

位之差称为极化过电位。通常实验测量极化电流与极化过电位或者直接用电极电位）的关系曲线称为

电极的极化曲线。它是研究电极过程动力学的基本实验手段。测量极化曲线通常采用两种方法：恒电流

法和恒电位法。

本实验是用恒电流方法来测量碳钢在3%NaCI水溶液中的阴极极化曲线。恒电流法是以电流为主变

量，既通过调节电路电阻使某一恒定电流通过电极，并在电位达到稳定后读取电位值，然后在改变电流使之恒定在个一新数值，再记下新的电位，并以此类推，便可以得到一系列的电流和电位的对应值。把极化电流密度i对阴极电位“作图即得到阴极极化曲线。

通过阴极极化曲线的测定，可以知道金属在该介质中的阴极极化性能，并提供保护电位和保护电流密度的参数数据。

三、实验仪器和线路

1、实验用品

数字万用表一台

滑线变阻器一个

电阻箱一个

直流电源一个

洗耳球一个

鲁金毛细管一个

饱和甘汞电极一个

铂电极一个

微安表、毫安表各一个

自由夹与十字夹 游标卡尺

玻璃缸（2000mL ） 台天平及砝码 导线

碳钢试样，3%NaCI 水溶液，无水乙醇，脱脂棉球，滤纸，饱和氯化钾溶液，金刚纱布（ 1#、0#、

实验九极化曲线的测定

【目的要求】

1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法.

2. 了解极化曲线的意义和应用.

3. 掌握恒电位仪的使用方法.

【实验原理】

1. 极化现象与极化曲线

为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素,必须对电极过程进行研究,其中极化曲线的测定是重要方法之一.我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时,电极上几乎没有电流通过,每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的,因此电极反应是可逆的.但当有电流明显地通过电池时,电极的平衡状态被破坏,电极电势偏离平衡值,电极反应处于不可逆状态,而且随着电极上电流密度的增加,电极反应的不可逆程度也随之增大.由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化,描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线,如图2-19-1所示.

图2-19-1 极化曲线

A-B:活性溶解区;B:临界钝化点B-C:过渡钝化区;C-D:稳定钝化区D-E:超(过)钝化区

金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程,如下式所示:

M→Mn++ne

此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生.阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大,这是正常的阳极溶出,但当阳极电势正到某一数值时,其溶解速度达到最大值,此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低,这种现象称为金属的钝化现象.图2-19-1

中曲线表明,从A点开始,随着电位向正方向移动,电流密度也随之增加,电势超过B点后,电流密度随电势增加迅速减至最小,这是因为在金属表面生产了一层电阻高,耐腐蚀的钝化膜.B点对应的电势称为临界钝化电势,对应的电流称为临界钝化电流.电势到达C点以后,随着电势的继续增加,电流却保持在一个基本不变的很小的数值上,该电流称为维钝电流,直到电势升到D点,电流才有随着电势的上升而增大,表示阳极又发生了氧化过程,可能是高价金属离子产生也可能是水分子放电析出氧气,DE段称为过钝化区.

极化曲线的测定

极化曲线的测定

⼀、实验⽬的

掌握恒电位测定极化曲线的⽅法，测定碳钢（圆型钢筋）在碱性溶液中的恒电位阳极极化曲线及其极化电位。

⼆、实验原理

实际的电化学过程并不是在热⼒学可逆条件下进⾏的。在电流通过电极时，电极电位会偏离其平衡值，这种现象称为极化。在外电流的作⽤下，阴极电位会偏离其平衡位置向负的⽅向移动，称为阴极极化；⽽阳极电位会偏离其平衡位置向正的⽅向移动，称为阳极极化。在电化学研究中，常常测定极化曲线，即电极电位与电流密度的关系。铁在硫酸溶液中典型的阳极极化曲线如图23.1所⽰，该曲线分为四个区域：

电

流

密

度

i 阳极电位φ

+

图23.1 阳极极化曲线

1．从点a 到点b 的电位范围称⾦属活化区。此区域内的ab 线段是⾦属的正常阳极溶解，以铁电极为例，此时铁以⼆价形式进⼊溶液，即Fe → Fe 2+ + 2e-。a 点即为⾦属的⾃然腐蚀电位。

2．从b 点到c 点称为钝化过渡区。bc 线是由活化态到钝化态的转变过程，b 点所对应的电位称为致钝电位，其对应的电流密度ib 称为致钝电流密度，此时Fe 2+离⼦与溶液中的-24

SO 离⼦形成4FeSO 沉淀层，

阻碍了阳极反应进⾏，导致电流密度开始下降。由于+H 不容易到达4FeSO 沉淀层的内部，因此铁表⾯的pH 逐步增⼤。

3．从c 点到d 点的电位范围称为钝化区。由于⾦属表⾯状态发⽣变化，阳极溶解过程的过

电位升⾼，⾦属的溶解速率急剧下降。在此区域内的电流密度很⼩，基本上不随电位的变化⽽改变。此时的电流密度称为维持钝化电流密度i m 。对铁电极⽽⾔，此时32O Fe 在铁表⾯⽣成，形成致密的氧化膜，极⼤地阻碍了铁的溶解，出现钝化现象。

阴极极化曲线

是用于描述电极的极化过程的一种图示方法。它是通过对电压和电流的关系进行测量和分析，揭示电化学反应的机理和特征。

在电化学系统中，阴极是电化学反应的位置，它是电流的输出端。当电化学反应进行时，阴极的电压会发生变化，这种变化被称为阴极极化。是用电流密度和电压之间的关系描绘阴极极化过程的图形。图中，电流密度是沿着X轴，电压是沿着Y轴。

可以提供许多有用的信息，可以用来分析电化学反应的特性和参数，比如活化能、扩散系数、反应机理、反应速率等。它还可以用来评估电极表面的性能和稳定性，以及设计和优化电化学过程。

的形状和斜率取决于电化学系统中的许多因素，包括反应物和产物的浓度、反应速率、电解质浓度和性质、电极表面活性和形态等。因此，可以被用来描述不同环境条件下的电极反应过程，如酸性、碱性和中性环境等。

的常见形式有三种：Tafel曲线、极限电流密度曲线和电流电位曲线。

Tafel曲线是许多电化学反应表现出来的典型曲线，它是用来描述电极氢化和氧化反应过程的。这种曲线通常是呈线性的，其斜率可以用来计算电极的kinetic 参数，如反应速率系数和表观活化能等。

极限电流密度曲线是用于描述电极间电荷传递速率的，它可以用来衡量反应速率的极限和表征电极的过极反应。此外，这种曲线还可以用来评估电极表面的催化性能和电极材料的稳定性。

电流电位曲线是用于测量电极的极化电压的，它可以反映电极极化的整个过程和性质，包括耗散、临界和热力学稳定性等。

在使用的过程中，我们需要注意以下几点：

首先，我们需要选择一种合适的电化学系统和电极，并使其达到稳定状态。此外，我们还需要控制好电压和电流的范围，以避免电解质的电解效应和电极的不可逆反应。

实验九极化曲线的测定

【目的要求】

1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法.

2. 了解极化曲线的意义和应用.

3. 掌握恒电位仪的使用方法.

【实验原理】

1. 极化现象与极化曲线

为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素,必须对电极过程进行研究,其中极化曲线的测定是重要方法之一.我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时,电极上几乎没有电流通过,每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的,因此电极反应是可逆的.但当有电流明显地通过电池时,电极的平衡状态被破坏,电极电势偏离平衡值,电极反应处于不可逆状态,而且随着电极上电流密度的增加,电极反应的不可逆程度也随之增大.由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化,描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线,如图2-19-1所示.

图2-19-1 极化曲线

A-B:活性溶解区;B:临界钝化点B-C:过渡钝化区;C-D:稳定钝化区D-E:超(过)钝化区

金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程,如下式所示:

M→Mn++ne

此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生.阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大,这是正常的阳极溶出,但当阳极电势正到某一数值时,其溶解速度达到最大值,此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低,这种现象称为金属的钝化现象.图2-

19-1中曲线表明,从A点开始,随着电位向正方向移动,电流密度也随之增加,电势超过B点后,电流密度随电势增加迅速减至最小,这是因为在金属表面生产了一层电阻高,耐腐蚀的钝化膜.B点对应的电势称为临界钝化电势,对应的电流称为临界钝化电流.电势到达C点以后,随着电势的继续增加,电流却保持在一个基本不变的很小的数值上,该电流称为维钝电流,直到电势升到D点,电流才有随着电势的上升而增大,表示阳极又发生了氧化过程,可能是高价金属离子产生也可能是水分子放电析出氧气,DE段称为过钝化区.

实验八 极化曲线的测定

一、实验目的

1、掌握稳态恒电势法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法。

2、了解极化曲线的意义和应用。

3、掌握恒电势仪的使用方法。

二、实验原理

1、极化现象与极化曲线

当电极处于平衡状态，电极上无电流通过时，这时的电极电势称为平衡电势。当有电流明显地通过电极时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，而且随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大，电极电势将越来越偏离平衡电势。这种由于有电流存在而造成电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。

在某一电流密度下，实际发生电解的电极电势与平衡电极电势之间的差值称为超电势。阳极上由于超电势使电极电势变大，阴极上由于超电势使电极电势变小。超电势的大小与流经电极的电流密度有关，电极电势(或超电势)与电流密度的关系曲线称为极化曲线，极化曲线的形状和变化规律反映了电化学过程的动力学特征。除电流密度外，影响超电势的因素还有很多，如电极材料，电极的表面状态，温度，电解质的性质、浓度及溶液中的杂质等。 金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示：

M →M n+＋n e

此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生。阳极的溶解速度（用电流密度表示）随电势变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出，但当阳极电势正到某一数值时，其溶解速度达到最大值，此后阳极溶解速度随电势变

正反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现

象。

图3-8-1为钢在硫酸溶液中的阳极极化曲

线。图中曲线表明，从A 点开始，随着电势向

阴极极化曲线实验报告

阴极极化曲线实验报告

引言：

阴极极化曲线实验是电化学中常用的一种实验方法，用于研究电极在不同电位

下的电化学行为。本实验旨在通过测量阴极极化曲线，了解电极表面的电化学

反应过程，以及电极的极化特性。

实验目的：

1. 了解阴极极化曲线的基本概念和测量方法；

2. 掌握实验仪器的使用方法，能够准确测量电极电位和电流；

3. 分析实验结果，探讨电极的极化特性。

实验原理：

阴极极化曲线实验是通过改变电极电位，测量电极电流的方法来研究电极的极

化特性。在实验中，我们通常使用三电极系统，即工作电极、参比电极和辅助

电极。通过在工作电极上施加不同的电位，测量电极电流的变化，可以得到阴

极极化曲线。

实验步骤：

1. 准备工作：将实验仪器连接好，确保电路连接正确并稳定；

2. 清洗电极：将工作电极放入去离子水中，用超声波清洗一段时间，然后用酒

精擦拭干净；

3. 实验测量：将工作电极放入电解液中，通过调节电位，测量不同电位下的电

极电流；

4. 记录数据：将实验测得的电位和电流数值记录下来，注意保持数据的准确性；

5. 绘制阴极极化曲线：根据实验数据，绘制阴极极化曲线图；

6. 数据分析：根据阴极极化曲线，分析电极的极化特性，并进行讨论。

实验结果与讨论：

根据实验数据，我们得到了一条典型的阴极极化曲线。从曲线可以看出，在低

电位区，电极电流随电位的增加而迅速增加，但增速逐渐减慢；在高电位区，

电极电流趋于饱和，增速非常缓慢。这说明在低电位下，电极表面的电化学反

应速率较快，而在高电位下，电极表面的反应速率逐渐受到限制。

通过对阴极极化曲线的分析，我们可以得到一些有关电极的信息。例如，曲线

实验九极化曲线的测定

【目的要求】

1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法。

2. 了解极化曲线的意义和应用。

3. 掌握恒电位仪的使用方法。

【实验原理】

1. 极化现象与极化曲线

为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素，必须对电极过程进行研究，其中极化曲线的测定是重要方法之一。我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时，电极上几乎没有电流通过，每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的，因此电极反应是可逆的。但当有电流明显地通过电池时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，电极反应处于不可逆状态，而且随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化，描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线，如图2-19-1所示。

图2-19-1 极化曲线

A-B：活性溶解区；B：临界钝化点B-C：过渡钝化区；C-D：稳定钝化区D-E：

超(过)钝化区

金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示：

M→M n+＋n e

此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生。阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出，但当阳极电势正到某一数值时，其溶解速度达到最大值，此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。图2-19-1中曲线表明，从A点开始，随着电位向正方向移动，电流密度也随之增加，电势超过B点后，电流密度随电势增加迅速减至最小，这是因为在金属表面生产了一层电阻高，耐腐蚀的钝化膜。B点对应的电势称为临界钝化电势，对应的电流称为临界钝化电流。电势到达C点以后，

阴极极化曲线测定实验报告

实验目的

本实验旨在通过阴极极化曲线测定的方法，研究金属在不同电位下的电化学行为，并探索阴极极化曲线在材料表征中的应用。

实验原理

阴极极化曲线是一种描述金属在电解质溶液中的电化学行为的曲线。通过在恒定电流下改变电位，可以得到一条曲线，称为阴极极化曲线。该曲线通常包括三个区域：Tafel区、过渡区和析气区。

Tafel区是曲线的起点，对应着金属表面的电化学反应速率受到电势控制的过程。在该区域，电流随电位的变化呈线性关系。过渡区是在Tafel区和析气区之间的区域，此时电流密度增加，但电位变化较小。析气区是曲线的终点，电流密度随电位的变化呈非线性关系，电位继续增加但电流密度不再增加。

阴极极化曲线可以提供有关金属电化学反应动力学和电极过程的信息。通过分析曲线的斜率和形态，可以了解金属在特定电位下的电极反应速率、电子传递速率和电化学反应机制。

实验步骤

1.准备实验材料：金属试样、电解质溶液、参比电极等。

2.清洗金属试样：使用去离子水和乙醇等溶剂，将金属试样表面的杂质

彻底清洗干净。

3.准备电解质溶液：根据实验要求配制合适的电解质溶液，确保其浓度

和pH值符合要求。

4.搭建实验电化学池：将准备好的电解质溶液倒入电化学池中，将金属

试样和参比电极分别插入池中，并连接电位计和电流计等仪器设备。

5.开始实验：通过改变电位，记录不同电位下的电流密度，并根据测量

数据绘制阴极极化曲线。

6.数据处理：根据阴极极化曲线的斜率和形态，分析金属试样在不同电

位下的电化学行为，如电极反应速率、电子传递速率等。

阴极极化曲线的测定

The measurement of cathode polarization curve

一、实验目的及要求

1．测定氢在光亮铂电极上的活化超电势，并求出塔菲尔公式中的两个常数a和b以及交换电流密度i；

2．了解超电势的种类和影响超电势的因素；

3．掌握采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线的实验方法。

二、实验基本原理

本实验采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线。在电解H2SO4溶液时，阴极上产生H2，电极反应成为成为单向不可逆过程，电极表面产生极化，其氢超电势为

η=ΦH+/H2－φc

不可逆电极电势为φc=φ甘汞－E

对于阴极极化的电化学极化，在一定电流密度范围内塔菲尔公式为η=a＋b log i 式中，η为氢超电势，单位为V；a和b为常数，b为该线性方程的斜率，b值随电极性质等的变化影响不大；a为电流密度为1A•cm-1时的超电势值，a值的大小与电极材料、表面状态、电流密度、溶液组成和温度等有关，基本代表了电极反应的不可逆程度的大小。a值越大，在所给电流密度氢超电势也越大。铂电极材料属于低氢超电势金属，其a值在0.1-0.3V 之间。

当电流密度极低时，氢超电势不服从上述塔菲尔公式，此时η与电流密度i成正比关系。

所以，氢超电势的测量就是如何测量在一定范围内一系列不同电流密度下的电极电势，以及在实验中如何采取措施消除电阻超电势和浓差超电势等问题。

实验选择甘汞电极作辅助电极与被测电极组成一个电解池使氢在电极上电解；同时选择一个掺比电极与被测电极组成一个原电池，测量电动势，获得被测电极的电极电势。对于电阻超电势可采用鲁金毛细管消除。

实验九极化曲线的测定

【目的要求】

1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法。

2. 了解极化曲线的意义和应用。

3. 掌握恒电位仪的使用方法。

【实验原理】

1. 极化现象与极化曲线

为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因

素，必须对电极过程进行研究，其中极化曲线的测

定是重要方法之一。我们知道在研究可逆电池的电

动势和电池反应时，电极上几乎没有电流通过，每

个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的，因此

电极反应是可逆的。但当有电流明显地通过电池

时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，电极反应处于不可逆状态，而且随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化，描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线，如图2-19-1所示。

图2-19-1 极化曲线

A-B：活性溶解区；B：临界钝化点B-C：过渡钝化区；C-D：稳定钝化区D-E：

超(过)钝化区

金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示：

M→M n+＋n e

此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生。阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出，但当阳极电势正到某一数值时，其溶解速度达到最大值，此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。图2-19-1中曲线表明，从A点开始，随着电位向正方向移动，电流密度也随之增加，电势超过B点后，电流密度随电势增加迅速减至最小，这是因为在金属表面生产了一层电阻高，耐腐蚀的钝化膜。

应用电化学实验

本课程安排4个综合实验，每个实验4个学时，共16个学时，按照10人一组分别进行。自编实验讲义。实验仪器有：分析天平；直流稳压稳流电源；电化学工作站；恒温水浴；饱和甘汞电极；鲁金毛细管；H 型电解槽；Pt 电极；电解槽；赫尔槽；电力搅拌器、磁力搅拌器；pH 计。

实验1：极化曲线的测定

实验内容：测定Ni 2+离子、Co 2+离子单金属电沉积、以及Ni-Co 合金共电沉积的稳态阴极极化曲线。 一、 实验目的

1.掌握三电极体系装置和电化学工作站的应用。

2.掌握用线性电位扫描法测量极化曲线的原理和实验方法，学会从极化曲线上分析电极过程特征。

2.测定金属电沉积的阴极极化曲线。

3.学会数据的分析和处理。 二、 实验原理

研究电极过程的基本方法是测定极化曲线。电极上电势随电流密度变化的关系曲线称为极化曲线。极化曲线表示了电极电位与电流密度之间的关系，从极化曲线上可以求得任一电流密度下的过电势（超电势），看出不同电流密度时电势变化的趋势，直观地反映了电极反应速度与电极电势的关系。在某一电流密度下极化曲线的斜率i ∆∆ϕ称为极化度（极化率），极化度的大小可以衡量极化的程度，判断电极过程的难易。极化度小，电极过程容易进行；极化度大，电极过程受到较大阻碍而难以进行。从极化曲线还可求电极过程动力学参数，如交换电流密度i 0、电子传递系数α、标准速度常数、以及扩散系数；还可以测定反应级数、电化学反应活化能等。

被控制的变量电极电位是随时间连续线性变化的。随时间连续线性变化的电位可用线性方程表示：

Vt i +=ϕϕ；

阳极极化曲线的测定实验

报告

极化阳极测定曲线实验阳极极化实验报告碳钢极化曲线实验报告

篇一：阴极极化曲线的测定

阴极极化曲线的测定

The measurement of cathode polarization curve

一、实验目的及要求

1．测定氢在光亮铂电极上的活化超电势，并求出塔菲尔公式中的两个常数a和b以及交换电流密度i；

2．了解超电势的种类和影响超电势的因素；

3．掌握采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线的实验方法。

二、实验基本原理

本实验采用三电极恒电流法测定阴极极化曲线。在电解H2SO4溶液时，阴极上产生H2，电极反应成为成为单向不可逆过程，电极表面产生极化，其氢超电势为

η=Φ

不可逆电极电势为φc=φH+/H2－φ甘汞－c 对于阴极极化的电化学极化，在一定电流密度范围内塔菲尔公式为η=a ＋b log i式中，η为氢超电势，单位为V；a和b为常数，b 为该线性方程的斜率，b值随电极性质等的变化影响不大；a 为电流密度为1A?cm-1时的超电势值，a值的大小与电极材料、表面状态、电流密度、溶液组成和温度等有关，基本代表了电极反应的不可逆程度的大小。a值越大，在所给电流密度氢超电势也越大。铂电极材料属于低氢超电势金属，其a值在0.1-0.3V之间。

当电流密度极低时，氢超电势不服从上述塔菲尔公式，此时η与电流密度i成正比关系。

所以，氢超电势的测量就是如何测量在一定范围内一系列不同电流密度下的电极电势，以及在实验中如何采取措施消除电阻超电势和浓差超电势等问题。

实验选择甘汞电极作辅助电极与被测电极组成一个电解池使氢在电极上电解；同时选择一个掺比电极与被测电极组成一个原电池，测量电动势，获得被测电极的电极电势。对于电阻超电势可采用鲁金毛细管消除。

阴极极化曲线的测定实验报告

一、实验目的

本实验旨在通过测定阴极极化曲线，掌握电化学腐蚀的基本概念和原理，了解阴极保护的方法和应用。

二、实验原理

1. 电化学腐蚀

电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的氧化还原反应，导致金属表面受到侵蚀和破坏的过程。其主要原因是金属表面与溶液中存在的氧、水等物质发生氧化还原反应，形成氧化物或氢离子等产物，导致金属表面失去原有的结构和功能。

2. 阴极保护

阴极保护是指通过在金属表面制造一定电位差，使其成为阴极而得到保护。常用的阴极保护方法有阳极保护、外加电位法和牺牲阳极法。

3. 阴极极化曲线

阴极极化曲线是指在一定条件下，测量阴极电位与对数电流密度之间关系得到的曲线。该曲线可以反映出金属在特定条件下的耐蚀性和防护效果，是电化学腐蚀研究的重要工具之一。

三、实验步骤

1. 准备工作

（1）清洗试样：将试样用去离子水清洗干净，然后用酒精擦拭干净。（2）制备电解质：取适量氯化钠和硫酸铜溶解于去离子水中，调节pH值至7左右。

（3）连接电路：将试样与电极连接好，接入电路中。

2. 测定阴极极化曲线

（1）先进行开路电位测定，在无外加电压的情况下记录试样的开路电位。

（2）按照一定速率施加外加电压，记录不同外加电压下的阴极电位和对数电流密度。

（3）根据测得的数据绘制阴极极化曲线。

四、实验结果分析

通过实验测定得到的阴极极化曲线可以反映出不同条件下金属表面的耐蚀性和防护效果。一般来说，当阴极保护效果越好时，阴极极化曲线越平稳。而当金属表面存在缺陷或者阴极保护效果不佳时，曲线会出现明显的波动和突变。因此，通过对阴极极化曲线的测定和分析，可以评估金属表面的耐蚀性和防护效果，并选择合适的防腐措施进行保护。