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[2楼] 作者:刘武青发表时间: 2001/06/04 21:17

磁电化学转帖

腐蚀科学与防护技术
CORROSION SCIENCE AND
PROTECTION TECHNOLOGY
1999年第11卷第1期 Volume11 No.1 1999

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磁场作用下铁/硫酸体系阳极过程全息显微研究*

王超陈慎豪

摘　要　利用电化学和全息显微摄影技术研究弱磁场(B≤200 mT）作用下,0.5 mol.dm-3H2SO4溶液中铁的阳极溶解、恒电位电流振荡以及钝化铁再活化等过程,并从电极/溶液界面现场显微动态观察的角度探讨了磁场对上述过程的影响.磁场的存在主要通过增加液相传质速度影响电化学过程.外加磁场对铁的活化溶解没有明显的影响,但加快了预钝化区铁的溶解,从而显著改变铁的电化学振荡行为;钝化铁再活化过程主要取决于电极电位,与外加磁场没有关系;研究表明全息显微术是磁电化学研究中一种十分有效的方法.
关键词　铁磁场全息显微阳极过程
学科分类号　TG174.41

HOLOGRAPHIC MICROPHOTOGRAPHY STUDY OF
THE ANODIC PROCESS OF IRON IN SULFURIC ACID
SOLUTION IN A MAGNETIC FIELD

WANG Chao, CHEN Shenhao
(Department of Chemistry, Shandong University, Jinan 250100)

ABSTRACT　Electrochemical methods and holographic microphotography were used to investigate the anodic dissolution and potentiostatic current oscillations of iron, and reactivation of passivated iron in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solution in a weak magnetic field (B≤200 mT). The results showed that magnetic field affected the electrochemical process chiefly by accelerating the mass transport. The external magnetic field had no obvious effect on the active dissolution of iron. However, it did speed up the dissolution in the prepassive range, changing oscillation behaviors of iron in 0.5 mol.dm-3 H2SO4. The reactivation process of passivated iron was mainly determined by the electrode potential, and had little to do with the external magnetic field. The investigation also proves that holographic microphotography is a very effective technique in the study of effects of the magnetic field on the electrochemical processes.
KEY WORDS　iron, magnetic field, holographic microphotography, anodic process

　　作为电化学领域一个崭新的分支,磁电化学近二十年来已经引起国内外学者的广泛关注.这不仅是因为磁场作用下的电化学过程有着潜在的实际应用前景,而且作为多种学科的交叉,磁电化学研究本身也具有重要的理论意义［1,2］.迄今为止,研究工作主要集中在5个方面:(1) 磁场对电解质性质的影响; (2) 磁场对传质过程的影响; (3) 磁场对电极动力学的影响; (4) 磁场作用下金属的阴极沉积; (5) 磁场作用下金属的阳极溶解.
　　关于金属在磁场作用下的阳极溶解,国外的研究工作主要集中在金属铜上［3-8］,国内已有一些关于铁的报导［9-14］.陈俊明等利用动电位扫描法研究了外加磁场强度B=500 mT时,纯铁电极在0.5 mol.dm-3H2SO4溶液和含有微量NaCl的NaHCO3溶液中的阳极溶解过程.他们认为磁场引起磁致过电位Δφmag加速了铁的阳极溶解［10］.利用相同的实验方法,陈俊明等还分别研究了工业纯铁在NaHCO3溶液［11］和不同浓度KCl的中性Na2SO4溶液［12］中的阳极溶解过程.他们发现在磁场强度B=400 mT的情况下,外加磁场并不改变铁的阳极电化学反应机理.相同作者还研究了磁场和缓蚀剂对工业纯铁在0.5 mol.dm-3 H2SO4和0.05 mol.dm-3 HCl溶液中极化行为的影响［13, 14］.
　　我们曾利用全息显微术研究铁在H2SO4溶液中的阳极过程和恒电位电流振荡行为［15～17］.这种激光可视技术对检测磁场作用下电极表面溶液的流动是一种特别有效的工具［18～22］.本文总结了近年来有关弱磁场（B≤200 mT）作用下,铁在0.5 mol.dm-3 H2SO4溶液中阳极过程的电化学和全息显微实验结果,并从电极/溶液界面现场显微动态观察的角度探讨了磁场对上述过程的影响［23～26］.

1 实验方法

1.1 电极、溶液与电解池
　　工作电极为直径2 mm高纯铁（JMC 848 specpure, Johnson Matthey Chemicals, 纯度>99.99%）,周圈用环氧树脂仔细涂封,只露出端面.每次实验前依次用600#水砂纸和1200#金相砂纸将电极打磨至镜面光亮,再用无水乙醇、三次蒸馏水经超声清洗后备用.实验前,电极在溶液中浸泡10 min.以11 mm×14 mm铂片为辅助电极,Hg/Hg2SO4/0.5 mol.dm-3H2SO4为参比电极,论文中所有电极电位均相对NHE.实验所用0.5 mol.dm-3 H2SO4溶液由分析纯试剂和三次蒸馏水配制而成.实验前溶液通高纯氮除氧10 min.除特别说明外,实验中停止通氮.电解池由三个13 mm×35 mm×48 mm的光学玻璃质比色皿制成,外带可拆卸的恒温夹套.工作池与参比池之间有一直径10 mm的孔洞,以便尽量避免实验中辅助电极上析氢所带来的溶液对流影响.除全息显微实验需将恒温夹套取下在室温下进行外,其它实验均在恒温下进行.

1.2 电化学实验装置与方法
　　所用电化学仪器为PAR公司M173恒电位/恒电流仪,M175通用信号发生器和Houston Instrument 2000 X-Y-t记录仪.动电位极化曲线由10 mV.s-1扫速从腐蚀电位Ecorr扫至某一给定电位得到.电流-时间曲线由恒定电极电位在某一电位范围内获得.交流阻抗应用PAR 公司368电化学阻抗软件,在M173恒电位/恒电流仪、5206锁相放大器和APLLE II计算机上进行测试.激励信号为幅值5 mV的正弦波,频率范围为6 kHz～0.02 Hz,交流阻抗测量在电极极化3 min后进行.

1.3 全息显微实验装置及方法
　　图1为全息显微实验光路图,所有光学器件及电解池装置等均固定在全息台上.He-Ne激光发生器发出的波长为63280 nm的激光,先经过分束器BS分成两束光,然后通过准直镜C准直为一束物光和一束参考光.物镜L位于电解池E之后,相滤波器Q放置在物镜L后的焦面上,这样在定位显微镜MI时,使得视场清晰易于操作.

Fig.1A schematic diagram of the arrangement for holographic microphotography, and configuration of the magnetic field and the electrochemical cell
SH-shutter, BS-beam splitter, M-mirror, C-collimator, L-imaging lens, Q-phase filter, H-holographic plate, MI-microscope, EC-electrochemical cell, W-iron electrode, R-reference electrode, A-counter electrode, N,S-poles of the permanent magnet, EL-electrolyte

　　将预处理过的铁电极放入电解池中, 使垂直的电极表面与物光传播方向平行.调节全息显微摄影装置, 以便在显微镜中可以清晰地观察到电极/溶液界面.实验开始前,t=t0,即铁电极处于开路电位的状况下,曝光全息干板H,此时电解池以及铁电极的有关信息被储存在全息干板上.经原位显影、定影和风干处理后,任一时刻全息干板上原有的信息可以被参考光再现.实验进行时,t=t1,在铁电极上施加任一电极电位,电极/溶液界面将出现浓度扩散层,从而引起折射率的变化,此时经物光照射产生的实像在全息干板上与经过参考光再现的原有虚像发生干涉产生条纹.实验中电极/溶液界面的全息动态变化由放置在显微镜后面的专用摄象机拍摄,文中的全息图由录象带转拍而来.

1.4 磁场装置与取向

　　磁场只施加在研究电极上,方向与研究电极表面平行.根据磁流体动力学,考虑到地球重力,不同的磁场取向可能会给实验带来不同的影响.实验中采用了三种磁场取向:两种水平磁场HMF A和HMF B,一种垂直磁场VMF（参见图1）.对于VMF,当磁场逆向时,实验证明对i-E曲线没有影响,这可以用磁流体动力学原理来解释.
　　本实验采用了两种不同的磁铁.一种为水冷式水平电磁铁,另一种为永久磁铁.每次实验前,仔细调整电解池使得铁电极处于磁场的中心.磁场强度由CT5型高斯计在没有电极及溶液的情况下测得.两种磁铁得到的电化学实验结果没有明显的差别.由于水平电磁铁将阻挡全息光路,在全息显微实验中,只使用小型永久磁铁、且采用垂直取向.

2 结果与讨论

2.1 磁场作用下铁的阳极溶解过程

　　图2是同一磁场强度但不同磁场取向的情况下得到的铁阳极动电位极化曲线.图3为固定磁场取向改变磁场强度得到的i-E曲线.为了便于比较,图2和图3中也给出了不加磁场时的极化曲线.可以发现,不仅外加磁场强度,而且磁场、电场和重力场的相互取向对铁的阳极过程都有影响.

Fig.2Effect of the magnetic field orientation on the potentiodynamic polarization curves of the iron electrode in 0.5 mol/dm3 H2SO4 solution at 10 mV/s. a-e and a′-e′ are the points or potentials at which holograms were reproduced
(a) B=0 mT, (b) B=60 mT, HMF A, (c) B= 60 mT, HMF B, (d) B=60 mT, VMF

Fig.3Effect of the magnetic flux density on the potentiodynamic polarization curves of the iron electrode in 0.5 mol/dm3 H2SO4 solution at 10 mV/s. HMF A
1 B=0 mT; 2 B=60 mT; 3 B=100 mT;
4 B=150 mT; 5 B=200 mT

　　磁场、电场与重力场之间的相互取向对电化学过程的影响是一个比较复杂的问题.因为是同一磁场强度不同磁场取向,所以我们可以通过磁流体动力学,即外加磁场增加了液相传质过程来解释图2的实验结果.
　　对于一个在电场E和磁场B中运动的带电粒子来说,它受到的力为:
　　　　　　　　FL=Fe+Fm=qE+qυB=q(E+υB)　　(1)
这是一个矢量表示式,式中q为粒子所带电荷,υ为粒子运动速度,Fe为电场力,Fm为磁场力,FL称为Lorentz力.当铁在硫酸溶液中阳极溶解时,这种带电粒子可以认为是Fe2+或H+离子,那么离子运动的方向是与电场方向相一致的.此时Lorentz力的方向主要取决于磁场力Fm的方向.而磁场力的方向可以根据右手螺旋定律来判断.当电场与磁场相互正交采取不同的取向时,带电粒子所受到的磁场力的方向是不一致的.考虑到重力场的存在,磁场的不同取向会给传质过程带来不同程度的影响.因此在极化曲线传质过程控制的预钝化区会有不同的变化.
　　从图2和图3中的极化曲线还可以看出,无论是磁场取向还是强度都不影响铁的活化溶解;相反,在预钝化区,磁场对铁的阳极过程有着明显的作用:磁场愈强,铁的溶解速度愈快;当电极电位进一步增加,铁电极进入钝化状态后,观察不到磁场在钝化区的明显作用.
　　图3中磁场强度对极化曲线的影响与相同体系旋转圆盘电极在不同转速下得到的结果非常相似.Aaboubi等认为磁场的作用在一定程度上等价于旋转圆盘电极［27］.
　　由图3可以发现,钝化电位随外加磁场强度的增加而正移.但结果分析表明,这种钝化电位的正移主要是由溶液iR降引起的.若以交流阻抗实验得到的溶液电阻对钝化电位进行校正,所得结果如图4所示.可以看出,钝化电位基本上与磁场强度无关.因此,在我们的实验条件下,磁场强度B≤200 mT时,外加磁场并不影响铁的钝化电位.

Fig.4 Plot of the passivation potential Ep versus the magnetic flux density, B

　　图5为有无磁场作用下电位扫描不同时刻得到的电极/溶液界面全息图.比较图5a,b和图5a′,b′,可以发现在活化区,外加磁场后,电极/溶液界面处的溶液扩散层厚度略有减小,这是由于外加磁场加强了液相传质过程引起的.但是在不同强度磁场作用下,图3中所示的i-E曲线活化溶解部分并没有显出变化,这说明外加磁场并不影响活化区铁的溶解.无论铁的阳极溶解服从Heusler机理［28］还是BDD机理［29］,电极反应的速度控制步骤都涉及到电子转移,因此尽管磁场可以加快液相传质过程,但受电子转移步骤控制的电流仍然保持不变.

Fig.5 Holograms of the iron/solution interface
obtained at points a～e and a′～e′ in Fig.2

　　随着电极电位继续增加,电极进入预钝化区.此时在磁场作用下,不仅浓度扩散层厚度降低,而且溶液相出现明显的对流传质,甚至涡流.如图5c′所示.
　　在预钝化区,电极/溶液界面上存在下述Fe(OH)2厚膜生成与溶解的动态平衡［16,23］:
　　　　　　　　
式中(Fe2+)a: 电极表面附近Fe2+;(Fe2+)b: 溶液本体中Fe2+.
　　这是一个明显的扩散控制步骤,铁在预钝化区的溶解速度主要取决于这一平衡.外加磁场后,由图5c′可以看出,不仅厚膜外浓度扩散层的厚度明显减薄,而且溶液相出现涡流,这表明液相传质过程大大加快.而液相传质过程的加快,将使得Fe(OH)2的溶解速度V2增加.为了维持上述动态平衡,Fe(OH)2的生成速度V1也随之增加,即铁的阳极溶解加快,反映在图2曲线d中,预钝化区的电流密度有所上升.
　　全息显微观察发现,在钝化区有无磁场作用下,电极/溶液界面几乎没有区别,如图5e与e′所示.说明磁场对铁的钝化过程没有影响,这与极化曲线所得的结果是相一致的.

2.2外加磁场作用下钝化铁的再活化

　　图6为有无外加磁场作用下,铁在0.5 mol.dm-3 H2SO4溶液中由一给定电位（1180 mV）向腐蚀电位回扫时的伏安曲线.比较有无外加磁场电极电位回扫时的极化曲线可以发现,在外加磁场作用下,对应于再活化电位的最大再活化电流密度稍有增加.其次,在外加磁场作用下,紧随最大再活化电流之后的电流波动有所减弱.另外,与电位正向扫描相同,在磁场作用下,电位回扫时,预钝化区电流密度增加.

Fig.6Potentiodynamic polarization curves of the iron electrode in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solutions at 10 mV.s-1 with or without the magnetic field. a, b, c, d, and e are the points at which holograms were reproduced

　　图6显示,当电位回扫致预钝化区时,出现一段电位范围约250 mV的电流平台区.与正向扫描一样,此时电流受扩散控制.如果以此时的极限扩散电流密度对磁场强度作图,可以得到一条直线.如图7所示.
　　　　　　　　iL= i0L+bB

Fig.7Plot of the limit current density, iL, versus the magnetic flux density, B

　　i0L为没有磁场存在情况下的极限电流密度.如果iL以mA.cm-2表示,B以T（特斯拉）表示,相关系数R=0.99.
　　图8为有无外加磁场作用下,铁在0.5 mol.dm-3 H2SO4溶液中电极电位从正向逐渐接近再活化电位时的交流阻抗Nyquist图.它与Epelboin等的结果非常一致［30］.很显然,电极界面的阻抗与电极电位有着密切的关系,电极电位愈接近再活化电位,电极界面的阻抗愈小.磁场的存在并不影响这一电位范围内铁的阳极过程.

Fig.8 AC impedance spectra of the iron electrode in 0.5 mol/dm3 H2SO4 solution for a range of potentials
○ B=0 mT, ● B=60 mT, △ solution bubbled with N2

　　图8(c)中还给出了溶液中通入氮气搅拌,人为增加液相传质情况下得到的Nyquist图.可以看出,同外加磁场一样,电极界面的阻抗没有变化.说明此时铁的阳极过程仅与电极电位有关,与液相传质过程无关.
　　如果磁场的作用仅仅是通过磁流体动力学改变液相传质过程,而对电化学过程没有影响的话,图8的结果是很容易理解的.因为在接近再活化电位时,电流密度仍然是很小的,换句话说,电磁场中几乎没有定向运动的带电粒子,也就不存在液相传质增强的现象.
　　此外,当磁场强度B≤200 mT时,实验发现再活化电位几乎不随磁场强度发生变化,而且具有非常好的再现性.这也说明外加磁场对钝化铁的再活化没有影响.
　　图9显示的是有无磁场作用下,钝化铁再活化瞬间电极/溶液界面的全息图.与以前的全息图不同,此时显微放大倍数有所降低,全息照片中包括了整个电极.全息图中右下方的阴影部分是参比电极鲁金毛细管管口.图9中的全息图a与a′为再活化前的电极/溶液界面,几乎观察不到液相浓度扩散层的存在,这是与电极此时处于钝化状态相一致的.

Fig.9 Holograms of the iron/solution interface obtained at different points illustrated in Fig. 6 during the reactivation of passivated iron in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solution.

　　我们曾对铁在0.5 mol.dm-3 H2SO4溶液中靠近再活化电位的钝化区,利用动电位循环扫描技术发现了阴极还原电流［31］.考虑到钝化膜内层Fe3O4和外层γ-Fe2O3的双层结构,该阴极还原电流对应于钝化膜中γ-Fe2O3的还原:
　　　　　　　　2γ-Fe2O3 + 4H+ + 2e→ Fe3O4 + Fe2+ + 2H2O　　(4)
　　那么,γ-Fe2O3被还原后,电极表面只剩下内层Fe3O4.而Fe3O4在酸性溶液中是不稳定的,将发生溶解,因此在电流突然升高以前,电极表面会有更多的Fe3O4生成［32］.图9b显示的电极/溶液界面微小的变化,就是由Fe3O4的化学溶解引起的.
　　当再活化电流突然升高时,全息显微观察发现,在外加磁场作用下,溶液相出现一个由电极表面向溶液本体快速传播的、对称的液流.如图9c～9e所示.据我们所知,这种现象迄今尚未见报道.这也是首次观察到铁钝化膜破裂瞬间,电极/溶液界面液相侧离子的定向运动.
　　作为一种强铁磁性物质,在外加磁场中铁电极表面的磁场强度最大,根据磁流体动力学原理,由式(1)可知,在磁场强度最高的电极表面中心附近,带电粒子所受到的Lorentz力最大.因此液体流动是从电极中心附近开始的.此外,整个液体流动经历了非常短的时间.一方面,与Lorentz力相比,由Hell效应引起的内电场力很小,可以忽略不计;另一方面,带电粒子以这样高的速度运动,以至于可以忽略地球重力的影响.所以我们观察到液流是以水平方式从电极表面向溶液本体运动并传播.
　　当再活化电流迅速增加时,溶液对流快速从电极表面向溶液本体传播,但与金属导体中电子的传递不同,在电解质溶液中,传递电荷的是正离子或负离子.由于再活化瞬间,时间是如此之短（t<0.5 s）,而电流又是如此之大（i≈1400 mA/cm2）,另外考虑到有关离子当量电导的差别,可以认为再活化瞬间溶液中H+离子是电荷的主要传递者,而SO2-4或HSO-4的导电作用非常有限.
　　仔细观察全息图9c、d和e,还可以发现一个重要的现象:当再活化电流密度突然升高时,电极/溶液界面迅速生成一层厚膜.根据前面的讨论,溶液中H+ 离子承担主要的导电任务,因此再活化电流突然升高会使电极表面附近溶液的pH值升高,从而有助于Fe(OH)2的生成.换句话说,有理由相信这层厚膜是Fe(OH)2,而不是FeSO4盐膜.此外,由全息图9e中可以发现,厚膜外除了有明显的浓度扩散层外,在重力场的作用下,电极表面厚膜的形状也发生变化,证明Fe(OH)2厚膜是疏松的,可能是以胶体的形式存在.

2.3 磁场作用下铁的恒电位电流振荡

　　图10为不同强度磁场作用下得到的i-t曲线.磁场的影响主要表现在两个方面:首先,外加磁场总的来说降低了电流振荡周期,但在一个周期内,活化时间ta增加,钝化时间tp减小;其次,随着磁场强度的增加,发生电流振荡的电位范围逐渐缩小.当电位恒定在500 mV,磁场强度增加到100 mT时,电流振荡消失.

Fig.10Current/time behaviour of the iron electrode in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solution at E=500 mV at various magnetic flux densities

　　图11为有无磁场作用下,任一电流振荡周期内不同时刻电极/溶液界面的全息图.在没有磁场作用下,活化区内Fe(OH)2厚膜随时间逐渐增加（如图11b、c）;而在钝化区,厚膜逐渐消失（如图11 d）,在钝化结束活化即将开始时,厚膜几乎完全溶解（如图11 e）.在没有磁场作用下,电流振荡的主要特征为存在清晰的电极/溶液界面和稳定的浓度扩散层.外加磁场后,电极/溶液界面显示出十分不同的情况.在活化时间内,溶液相首先出现涡流,随着电流降低,涡流强度逐渐减弱;在钝化时间内,仍然可以发现残余的对流现象.在磁场存在下,电流振荡的主要特征是电极/溶液的清晰界面消失,溶液相出现明显的对流增强甚至涡流.

Fig.11 Holograms of the iron/solution interface obtained at different time during one period of oscillation in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solution at E=500 mV, B=50 mT
a. at Ecorr, b. at 1/4 ta, c. at ta, d. at 1/2 tp, e. at tp

　　磁场对铁/H2SO4体系的阳极过程的影响,主要是加快了液相传质过程,从而促进了铁在预钝化区的阳极溶解.根据我们已经提出的恒电位电流振荡模型［15,24］,在一定电极电位下,当铁电极活化溶解时,生成的Fe2+排斥了等当量的H+,使电极表面区域pH值升高促进了Fe(OH)2的生成,电流开始下降,同时在该厚膜下发生Fe(OH)2向Fe3O4的转化,薄而致密的Fe3O4膜的生成导致电流急剧下降,电极进入暂时钝态,此时本体溶液中的H+将向电极表面扩散,Fe(OH)2和Fe3O4膜将依次溶解,电极被活化并进入下一个电流振荡周期.因此除了电极电位以外,振荡周期的长短主要取决于传质速度的快慢.我们可以分活化和钝化两个时间段,来讨论磁场对恒电位电流振荡周期的影响.
　　在活化时间ta内,电极/溶液界面经历了铁的活化溶解、H+向本体溶液的电迁移、疏松的Fe(OH)2厚膜以及致密的Fe3O4薄膜的生成等一系列过程.其中一定量的Fe(OH)2厚膜的生成是电极表面生成薄而致密的Fe3O4膜的先决条件,因为只有生成一定量的Fe(OH)2,Fe(OH)2厚膜与铁电极基体之间的pH值高到一定值才可以生成Fe3O4膜.事实上,Fe(OH)2厚膜的生成是两种相反过程作用的结果:铁的活化溶解时Fe(OH)2的沉淀和传质过程控制的Fe(OH)2的溶解.因此,外加磁场后传质过程速度的增加,必然导致生成一定厚度的Fe(OH)2膜的时间增加,即活化时间ta增加.表1中活化时间ta与活化区电量Qa均随外加磁场强度的增加而加大.

Table 1 The effect of magnetic flux density on ta, tp and Qa
in 0.5 mol.dm-3 H2SO4 solution at E=500 mV

B/mT 0 25 50 75
ta/s 2.0 2.3 2.8 -
tp/s 4.3 3.5 2.9 2.5
Qa/mC 50.8 52.9 68.0 -

　　与活化时间ta相比,在钝化时间tp内电极/溶液界面上发生的过程比较简单:H+离子由溶液本体向电极表面反向扩散,Fe(OH)2厚膜和Fe3O4膜的依次溶解.钝化时间取决于溶液中H+离子向电极表明的对流扩散速度.显然,外加磁场以后,传质速度增加,钝化时间tp减小（见表1）.
　　当传质速度增加到足够高,或者说当磁场强度足够高,比如B=100 mT时,Fe(OH)2生成的量很少,以至无法生成Fe3O4,振荡也就消失(如图10最上部曲线).但是当磁场强度为75 mT时,在周期性振荡与振荡消失之间出现了一种过渡状态:一个长周期和一个短周期交替出现的振荡.但仔细观察可以发现,两种周期中,钝化时间tp维持不变,真正变化的是活化时间ta.这种情况比较复杂,可能是多种过程的偶合,还有待于进一步的研究.

3 结　论

　　本文应用全息显微术研究了外加磁场作用下铁在硫酸溶液中的阳极过程.虽然磁场作用的详细机理还有待进一步的研究,但根据我们全息显微和电化学实验的结果,可以得到如下结论:
　　1 全息显微实验证明,外加磁场通过磁流体动力学原理加速了液相传质过程.在实验条件下,磁场强度愈高,传质速度愈快.
　　2 外加磁场对铁的活化溶解没有明显的影响,但在预钝化区,由于磁场的存在加速了传质过程,最终导致铁的溶解加快,此时极限扩散电流密度与磁场强度成线性关系.
　　3 动电位扫描和交流阻抗实验结果表明,钝化铁再活化过程主要取决于电极电位,与外加磁场没有关系.
　　4 外加磁场可以显著改变电流振荡行为.随着磁场强度的增加,电流振荡周期减小,发生电流振荡的电位范围逐渐缩小,磁场强度较高时,可以抑制振荡的发生.
　　5 全息显微摄影技术在检测电极/溶液界面液相侧浓度变化和溶液流动方面具有独特的优势,它将成为磁电化学研究中一种十分有用的方法.

　

*国家自然科学基金和金属腐蚀与防护国家重点实验室资助项目
作者单位：山东大学化学系济南 250100

参考文献

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收到初稿：1998-09-21

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刘武青

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