前回の技術資料(アプリケーションノート)では、腐食速度の推定手順の概要を説明しました。この計算は、腐食反応が電荷移動制御下にあり、反応メカニズムが既知であるという仮定の下で有効でした。しかし、現実には、腐食は複数の反応が起こった結果であることが多く、反応メカニズムを事前に把握することは不可能です。このような場合、分極抵抗は、調査対象の金属の腐食に対する抵抗を測定するために使用することができます。

電極は、その電位が開回路または腐食電位での値から強制的に離れると分極します。電極が分極すると、電極表面での電気化学反応により電流が流れます。分極抵抗R_pは式1で定義されます：

ここで、ΔE (V)は腐食電位周辺での印加電位の変動、Δi (A)は結果として生じる分極電流である。

分極抵抗R_p (Ω)は抵抗器のように振る舞い、腐食電位(OCP)における電流電位曲線の傾きの逆数を取ることによって計算することができます。

電極の分極中、電流の大きさは反応速度論と電極に向かう、または電極から離れる反応物の拡散によって制御されます。

バトラー・ボルマーは、電流𝑖 と過電圧𝜂 を(式 2)のように関係付けました 。

過電位 𝜂(V) = E −E_corr は、印加電位 E と腐食電位 E_corr の差として定義されます。 腐食電位 E_corr は、腐食金属の開回路電位です。 腐食電流 i_corr1 とターフェル定数 b_a および b_c は実験データから測定できます。 小さな過電位 𝜂 の場合、つまり腐食電位に近い電位の場合、上の方程式は次のようになります。

あるいは、式を並べ替えた場合：

ターフェル勾配がわかっている場合は、上記の式を使用して分極抵抗から腐食電流を計算できます。 ターフェル勾配が不明な場合（たとえば、腐食メカニズムが不明な場合）、R_p はさまざまな条件下で金属の耐食性を比較するための定量的パラメータとして使用できます。 R_p が低い試験材料は高いものよりも腐食しやすくなります。

リニアスイープボルタンメトリー (LSV)

図 1 に、海水に浸した鉄ネジに対して行った LSV 実験の結果を示します。 E_corr = -0.319 V での曲線の傾きは、-10 mV vs. E_corr および +10 mV vs. E_corr のデータに正接する線形回帰を行うことで計算できます。

電気化学インピーダンス分光法

図4には、硫酸塩溶液中での鉄の腐食から得られたナイキストプロットが示されています。実線は、分極抵抗R_pを計算するために示した回路のフィットを表します。