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标题:【求助】请教达人碳钢锈层电化学阻抗谱解析,

QQ爱[使用道具]
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【求助】请教达人碳钢锈层电化学阻抗谱解析,

请教达人碳钢锈层电化学阻抗谱解析,
前段时间用普林斯顿273A做了不同碳钢锈层的电化学阻抗谱,溶液是0.1mol/L的硫酸钠,结果见附件(抱歉,小弟不会直接加图),发现Nyquist谱中高频区没有明显的容抗弧,在低频区也不知是不是韦伯阻抗,师兄们都是用R(C(R(CR)))拟合的,我觉得有问题。
请高手指教,如何解析,用什么电路拟合?
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aaby[使用道具]
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【回复】

你的高频频率做到多少?放大高频可以看出来高频还是有个不完整的圆弧的。如果你想要得到完整的半圆,可以适当扩大你的高频频率范围。
可以用CPE来拟合,看拟合出来的弥散系数是多少,如果在0.5左右的话可以说有Warburg阻抗。
个人感觉红色的应该是两个容抗弧,黑色低频的有点像扩散弧,不过你要拟合出来才能知道。
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p1900[使用道具]
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【回复】

楼主分别用R(CPE(R(CPER))),R(CPE(R(CPE(RW))))试一下
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大花猫bb[使用道具]
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【回复】

R(C(R(CR)))
最中间的括号(CR)代表什么过程?
我感觉,您应该用R(RC)(C(RW))
第一RC,感觉铁锈是多孔,酥松的吧,应该存在空隙电阻和空隙电容
第二个C(R
表示表面的铁锈层的电化学反应电阻和双电层电容
第三个W,应该是属于低频区的扩散过程。
从两个图上看,黑色和红色,均应该是由两个弧和一个扩散尾构成。
但从这个角度上讲,红色的锈层,仍具有一定的耐蚀性,可能锈层封闭效果较好。
当然,您的第一个小弧,您所说的是直线,应该不太可能吧。
现在如果不明显的弧,是因为您做的高频较低,应该继续提高高频范围。
高频区出现直线的话,我好像在一本书上看到过,如果您要是认为是这样的,我可以帮您查一查。不过,我猜,如果高频是直线,应该发生了化学溶解,一定有什么物质在表面产生了这种扩散效应。当然,我也仅仅是大胆的猜测
欢迎各位拍砖
只是,黑色的中间的容抗弧,较小,但是还25-40ohm范围内可以观察到。
至于红色的,容抗弧就比较明显了,我感觉是25-90
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小妖精@[使用道具]
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【回复】

建议看一下曹楚南的相关书籍,名字不记得了,是很薄的一本,黄皮的,有些老了
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女儿情[使用道具]
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【回复】

谢谢大家,实验时的扫描范围是100kHz-10mHz,大多数文献也都是这个范围。
感觉如果锈层很厚的时候,在高频区就可以看到比较明显的容抗弧,不知是为什么。
另外,有时做试验时还发现在高频区出现范围较小的感抗弧,极为无奈,不知如何解释,有时怀疑是不是仪器出现了问题:shuai:!还请各位高手指教。
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rrra6[使用道具]
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【回复】

我考虑是串并联的问题,
主要是根据 基体同溶液,样品表面同溶液之间的差别吧。
铁锈层是与电化学反应电阻串联,两侧是双电层的变化,
还是双电层的变化仅仅作用在电化学反应电阻上
我想这就是我的模型和您的模型区别吧。
我的模型,是考虑的是,电化学反应发生在样品真实最外表面,也就是铁锈层表面上,这时的双电层电容仅作用在电化学反应电阻上。
而您的模型,可能是溶液已经通过锈层的空隙进入到锈层同基体的界面上,这时整个中高频的容抗发生在基体Fe表面同锈层表面处的溶液之间,整个双电层变化时在这两个界面上,自然孔隙电阻和空隙电容就包括在内,也就是您的模型。
如果样品没有干燥,本来就是浸湿的,那么整个锈层都参与到反应中
或者阻抗测试前,浸泡了足够长的时间,我想应该是您的模型。
否则是我的模型。
不过,就目前来讲,我这边的类似谱图,倾向于用提出的模型。呵呵
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冰激凌[使用道具]
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【回复】

十分感谢土纸的解释,收获颇丰。
不知您在做类似体系的实验时有没有在高频区出现过感抗?
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【回复】

高频区出现感抗一般很可能是参比电极不准的缘故,当然也有别的可能,看你的阻抗谱图并不是很稳定,有电屏蔽箱屏蔽过么?
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哈密瓜[使用道具]
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【回复】

也有过类似的问题。
正如楼上所说,这种情况,应该先更换参比新的参比电极看看,如果同样结果的话,就不是参比电极,
应该具体问题具体分析,我也不太理解。
但是从阻抗谱的理论上可以试图分析一下,正常来讲,是在第四象限的,如果出现在第一象限,就是感抗,在高频区出现感抗,说明电流的方向在高频时应该与第四象限的相反,我想如果样品没有浸润好的话,或者没有泡足够长时间,能不能出现在阻抗测试时,由于表面的扰动,液体在高频时浸润样品的空隙内,造成的电流扰动而产生的高频感抗呢?
当然,这个要具体问题具体分析,应该首先判断高频感抗时,电流的方向是否发生改变了,如果方便的话,建议您研究一下阻抗机理,我也没有研究过,仅是大胆推测,希望别的朋友也参与一下。
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