16Mn钢在薄层液膜下的阴极极化电流比在相同极化电位下它在大量电解质溶液中的阴极极化电流要大,当(E-Ecorr)>140mV后情况正好相反。16Mn钢在薄层液膜下的阳极极化电流比相同极化电位下它在大量电解质溶液中的阳极极化电流小得多,尤其在高电位下表现得更明显。实际上这2种阴阳极极化曲线的不同特点和趋势正反映了薄层液膜腐蚀过程和大量溶液腐蚀过程的区别。
在本实验中,对阳极而言,与金属处在大量电解质液中相比,处于薄层液膜下的金属易于钝化,金属离子水化过程变得困难,腐蚀微电池的电阻显着增大,微电池作用范围变小,在电极表面上形成的腐蚀产物溶解和扩散速率都减慢,腐蚀产物易于覆盖在电极表面上,使阳极过程会受到较大的阻滞,因此薄层液膜下金属的阳极极化电流将比相同极化电位下的大量溶液中金属的阳极极化电流小;对阴极而言,H 和O2都是去极化剂,在pH=510时,O2比H 的还原电位高,因此O2优先被还原。当金属表面处于薄层液膜下时,由于液膜薄,氧易从与电极表面垂直的方向穿过水膜,极化过程中消耗的氧气能得到及时的补给,这使得电化学过程中的氧去极化过程易于进行;当金属处于大量溶液中时,氧到达电极表面首先必须穿过很厚的溶液层,其传输速度必将受阻。另外,腐蚀产物在电极表面上的沉积也增加了O2在电极上还原的活性面积,因为O2的还原是在覆盖在电极上的腐蚀产物表面进行的。从而使在极化电位不太高的情况下,在相同极化电位时,薄层液膜下金属的阴极极化电流比大量溶液中金属的阴极极化电流大。