电化学噪声（2）——真实电化学系统的ASTM评估
1、简介
上篇文章（en：电化学噪声（1））的结论是bio-logic恒电位仪的本征电位和电流噪声比美国材料试验学会astm要求的噪声测量结果要好。本文的目的是进一步验证bio-logic的仪器，将使用bio-logic仪器进行实际噪声测量与astm出版物[1]中关于真实电化学系统的结果进行比较。抗噪性是许多可用于解释电化学噪声数据的工具或值之一，写作rn，通常定义为电位的标准偏差除以电流的标准偏差[2]：
2、astm实验
试验样品为aisi1018钢，溶液为0.1m柠檬酸。使用的确切条件在astm出版物[1]和astm g5[3]中有更详细的描述。
实验中使用的腐蚀电解池为bio-logic的三电极电解池，其中每个夹持器插入一个aisi 1018磁盘。工作电极、辅助电极和伪参比电极使用相同的材料。当三个电极形成一个等边三角形时，每个电极平面彼此相等。每个样品用240和600粒度的碳化硅纸抛光，在乙醇中漂洗并在空气中干燥。环境温度保持在25°c，溶液放在露天，无需额外搅拌。将电解池置于法拉第笼中，用vsp-300进行测量。软件版本为ec-labv10.20，选用zra技术，条件如图1所示，默认滤波器为50khz。
图1：zra条件
3、astm比较
图2为在astm出版物中获得的rn的演变。rn的定义如下[1]：
其中，erms和irms分别是256 s期间记录的电位噪声和电流噪声的均方根值。rms值的定义见附录。
图2：astm中aisi1018钢在0.1m柠檬酸中的电化学噪声阻抗
图3为在类似条件下使用vsp-300获得的结果。通过比较图2和图3，可以得出结论，使用bio-logic的vsp-300进行的噪声测量得到的结果与astm出版物中获得的结果非常相似，并用作参考。40小时后，在我们的案例中rn达到500ω，在astm出版物中介于1000ω和2000ω之间。这些差异可能是由于实验装置（通风、温度、产品纯度……）的微小差异造成的。在工作电极上进行质量损失测量。假设工作电极的密度为7.8gcm-3，总暴露时间为73.4h，得到腐蚀速率接近1mm/y，这与astm出版物[1]中给出的值相对应。
图3：用vsp-300获得的aisi1018钢在0.1m柠檬酸中的电化学噪声阻抗
4、结论
根据实验结果和美国材料试验协会（astm）的建议，bio-logic仪器能够在真实的电化学系统上进行可靠的噪声测量。
附录
分布值x的标准偏差为：
其中n是值x的个数，μ（x）是平均值。
rms值的定义为：
如果n很大且μ（x）=0，则：rms（x）=σ（x）。
参考文献
j. r. kearns et al., astm stp 1277 (1996) 446.r. a. cottis, corrosion 57, 3 (2001) 265. astm g5-94 standard reference test method for making potentiostatic and potentiodynamic anodic polarization measurements.
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2、astm实验
试验样品为aisi1018钢，溶液为0.1m柠檬酸。使用的确切条件在astm出版物[1]和astm g5[3]中有更详细的描述。
实验中使用的腐蚀电解池为bio-logic的三电极电解池，其中每个夹持器插入一个aisi 1018磁盘。工作电极、辅助电极和伪参比电极使用相同的材料。当三个电极形成一个等边三角形时，每个电极平面彼此相等。每个样品用240和600粒度的碳化硅纸抛光，在乙醇中漂洗并在空气中干燥。环境温度保持在25°c，溶液放在露天，无需额外搅拌。将电解池置于法拉第笼中，用vsp-300进行测量。软件版本为ec-labv10.20，选用zra技术，条件如图1所示，默认滤波器为50khz。
图1：zra条件
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其中，erms和irms分别是256 s期间记录的电位噪声和电流噪声的均方根值。rms值的定义见附录。
图2：astm中aisi1018钢在0.1m柠檬酸中的电化学噪声阻抗
图3为在类似条件下使用vsp-300获得的结果。通过比较图2和图3，可以得出结论，使用bio-logic的vsp-300进行的噪声测量得到的结果与astm出版物中获得的结果非常相似，并用作参考。40小时后，在我们的案例中rn达到500ω，在astm出版物中介于1000ω和2000ω之间。这些差异可能是由于实验装置（通风、温度、产品纯度……）的微小差异造成的。在工作电极上进行质量损失测量。假设工作电极的密度为7.8gcm-3，总暴露时间为73.4h，得到腐蚀速率接近1mm/y，这与astm出版物[1]中给出的值相对应。
图3：用vsp-300获得的aisi1018钢在0.1m柠檬酸中的电化学噪声阻抗
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根据实验结果和美国材料试验协会（astm）的建议，bio-logic仪器能够在真实的电化学系统上进行可靠的噪声测量。
附录
分布值x的标准偏差为：
其中n是值x的个数，μ（x）是平均值。
rms值的定义为：
如果n很大且μ（x）=0，则：rms（x）=σ（x）。
参考文献
j. r. kearns et al., astm stp 1277 (1996) 446.r. a. cottis, corrosion 57, 3 (2001) 265. astm g5-94 standard reference test method for making potentiostatic and potentiodynamic anodic polarization measurements.
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