双恒电位仪是一种用于腐蚀防护的电化学设备,其核心在于能够同时对两个电极施加恒定的电位,从而实现对金属结构的有效保护。它的工作原理基于电化学中的阴极保护原理,具体过程如下:
1.电位施加
-双恒电位仪拥有两个独立的电位输出通道,可分别连接两个辅助阳极。这两个阳极通常被放置在被保护金属结构的特定位置。仪器通过内部的电路系统,准确地为每个阳极施加设定好的恒定电位。这个电位是根据被保护金属在特定环境下的腐蚀电位以及所需的保护电流密度等参数来确定的。例如,对于钢铁在海水环境中,通过理论计算和实际经验,确定一个合适的阳极电位,使得金属表面能够达到阴极极化的效果。
2.电流产生与分布
-当两个阳极被施加恒定电位后,在阳极和被保护金属结构(作为阴极)之间就会形成电位差。根据欧姆定律,电流会从阳极流向阴极。由于是双阳极系统,电流会在被保护金属表面更加均匀地分布。这是因为两个阳极的存在可以在一定程度上弥补单个阳极可能存在的电场分布不均匀的问题。例如,在一个大型储罐的底部和顶部分别放置一个阳极,双恒电位仪使两个阳极都保持恒定电位,这样电流能够从两个方向向储罐壁的金属提供保护电流,避免出现局部电流过小而导致保护不足的情况。
3.阴极极化与腐蚀抑制
-电流到达被保护金属表面后,会使金属表面的电位降低,发生阴极极化。在阴极极化状态下,金属的腐蚀反应受到抑制,而阴极的还原反应增强。通过这种方式,可以使被保护金属结构的腐蚀速率大大降低,从而达到延长金属使用寿命的目的。