電化學(xué)質(zhì)譜儀是一種結(jié)合了電化學(xué)和質(zhì)譜技術(shù)的先進科學(xué)儀器,它在腐蝕科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。以下是對其助力腐蝕科學(xué)研究的詳細介紹:
1.實時監(jiān)測反應(yīng)產(chǎn)物:
-電化學(xué)質(zhì)譜儀可以現(xiàn)場檢測電化學(xué)反應(yīng)中的揮發(fā)性氣體產(chǎn)物及其動力學(xué)參數(shù)。這對于研究金屬在腐蝕過程中釋放的氣體產(chǎn)物,如氫氣、氧氣等,具有重要意義。通過實時監(jiān)測這些氣體的產(chǎn)生,可以深入了解金屬腐蝕的機理和速率。
2.提供元素成分信息:
-當(dāng)電極反應(yīng)產(chǎn)物為共析出時,電化學(xué)質(zhì)譜技術(shù)可同時確定每種產(chǎn)物的法拉第電流隨電極電位或時間的變化。這有助于研究人員準(zhǔn)確了解腐蝕過程中各種元素的溶解和沉積行為,從而揭示腐蝕過程的復(fù)雜性和多樣性。
3.聯(lián)用技術(shù)的優(yōu)勢:
-電化學(xué)測試技術(shù)與電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜/質(zhì)譜技術(shù)(ICP-AES/MS)的聯(lián)用,實現(xiàn)了在金屬材料發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)過程中對腐蝕介質(zhì)中金屬電極各合金元素含量變化的實時監(jiān)測。這種聯(lián)用技術(shù)能夠計算出各種合金元素的實時溶解速率,再結(jié)合腐蝕介質(zhì)中各種合金元素的變化規(guī)律以及金屬腐蝕電極的電化學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律,可以更為深入地剖析金屬電極的微觀腐蝕機制。
4.提高研究廣度和深度:
-電化學(xué)質(zhì)譜儀的應(yīng)用提高了金屬材料腐蝕理論研究的廣度和深度。通過實時監(jiān)測腐蝕過程中的各種參數(shù)和產(chǎn)物,研究人員可以更準(zhǔn)確地了解腐蝕過程的本質(zhì)和規(guī)律,為開發(fā)新型耐腐蝕材料和防護技術(shù)提供理論支持。
5.解決電化學(xué)測試技術(shù)的局限性:
-傳統(tǒng)的電化學(xué)測試技術(shù)雖然具有操作簡單、測量耗時短、對材料損害小、測量結(jié)果精確且獲得腐蝕動力學(xué)信息全面等優(yōu)勢,但它主要檢測腐蝕過程中工作電極整體或局部區(qū)域的耦合電極電位、電極電流等電學(xué)信息。然而,這些信息尚不能提供電極表面元素成分、結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,對于多組元材料,電化學(xué)測試技術(shù)測得的電流是元素反應(yīng)電子得失的總和,無法直接提供單一元素、單個陽極或陰極電化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)數(shù)據(jù)。電化學(xué)質(zhì)譜儀的應(yīng)用彌補了這一不足,為腐蝕科學(xué)研究提供了更全面的數(shù)據(jù)支持。