Hałas elektrochemiczny - Electrochemical noise

Szum elektrochemiczny ( ECN ) to ogólny termin określający wahania prądu i potencjału . Gdy jest związana z korozją , jest ona wynikiem stochastycznych impulsów prądu generowanych przez nagłe zerwanie powłoki, propagację pęknięć, dyskretne zdarzenia związane z rozpuszczaniem metalu i wyładowaniem wodoru z tworzeniem się i odrywaniem pęcherzyków gazu. Technika pomiaru szumu elektrochemicznego nie wykorzystuje zastosowanego sygnału zewnętrznego do zbierania danych eksperymentalnych.

Technika ECN mierzy zakłócenia sygnału, które są fluktuacjami niskiego poziomu potencjału korozyjnego między dwiema nominalnie identycznymi elektrodami, które mogą być wykorzystane do mechanistycznego określenia rodzaju i prędkości korozji. Fluktuacje mają zwykle niską amplitudę, mniejszą niż 1  mV i mają wartość RMS przefiltrowaną pasmowo niskiej częstotliwości ( usunięte składowe DC i AC o wysokiej częstotliwości ). Szum odpowiada szumowi o niskiej częstotliwości (różnica sygnału ZRA), ale ma znacznie niższą amplitudę, gdy występuje ogólna korozja. Główne źródło hałasu można przypisać makroskopowym zjawiskom losowo-stochastycznym. Obejmują one częściową adsorpcję / desorpcję prądów faradajskich, pokrycie powierzchni, pękanie korozyjne i procesy erozji mechanicznej. Wspólną cechą tego widma Poissona 1 / f jest to, że różni się ono od „białego” szumu Gaussa, którego dokładność wzrasta wraz z pierwiastkiem kwadratowym czasu pomiaru.

Technika ta uwzględnia reakcje zachodzące na granicy faz metal-roztwór i sugeruje dwa prądy płynące po każdej elektrodzie w wyniku reakcji anodowej i katodowej. Niegdyś uważany za źródło błędów i błędów, które utrudniały pomiary elektrochemiczne, jest obecnie uważany za bogate źródło informacji. Technika ta jest szeroko stosowana w świecie inżynierii korozyjnej jako użyteczna technika monitorowania korozji .

Zjawisko ECN należy do ogólnej kategorii losowych procesów stochastycznych o niskiej częstotliwości opisywanych przez równania funkcji gęstości prawdopodobieństwa lub w kategoriach statystycznych. Te losowe procesy są stacjonarne lub niestacjonarne. Pierwsze chwile procesu stacjonarnego są niezmienne w czasie.

Bibliografia

  • Cottis, RA (1996), "Efekty oporu roztworu na pomiary odporności na szum elektrochemiczny: analiza teoretyczna", w: Jeffery R, ​​Kearns; John R, Scully (red.), Electrochemical Noise Measurement for Corrosion Applications , Special Testing Publications, 1277 , ASTM International, ISBN   978-0-8031-2032-7
  • Dawson, JL (1996), „Electrochemical Noise Measurements”, w: Jeffery R, ​​Kearns; John R, Scully (red.), Electrochemical Noise Measurement for Corrosion Applications , Special Testing Publications, 1277 , ASTM International, ISBN   978-0-8031-2032-7
  • Mansfield, F; Xiao, H (1996), „Electrochemical Noise and Impedance Analysis of Iron in Chloride Media”, w Jeffery R, ​​Kearns; John R, Scully (red.), Electrochemical Noise Measurement for Corrosion Applications , Special Testing Publications, 1277 , ASTM International, ISBN   978-0-8031-2032-7