nacl不锈钢反应
金属腐蚀与防护的实验报告-中南大学粉冶院
⾦属腐蚀与防护的实验报告-中南⼤学粉冶院实验⼀恒电位法测定阳极极化曲线⼀、⽬的1.了解⾦属活化、钝化转变过程及⾦属钝化在研究腐蚀与防护中的作⽤。
2.熟悉恒电位测定极化曲线的⽅法。
3.通过阳极极化曲线的测定,学会选取阳极保护的技术参数。
⼆、实验基本原理测量腐蚀体系的极化曲线,实际就是测量在外加电流作⽤下,⾦属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度(以下简称电密)之间的关系。
测量极化曲线的⽅法可以采⽤恒电位和恒电流两种不同⽅法。
以电密为⾃变量测量极化曲线的⽅法叫恒电流法,以电位为⾃变量的测量⽅法叫恒电位法。
⼀般情况下,若电极电位是电密的单值函数时,恒电流法和恒电位法测得的结果是⼀致的。
但是如果某种⾦属在阳极极化过程中,电极表⾯壮态发⽣变化,具有活化/钝化变化,那么该⾦属的阳极过程只能⽤恒电位法才能将其历程全部揭⽰出来,这时若采⽤恒电流法,则阳极过程某些部分将被掩盖,⽽得不到完整的阳极极化曲线。
在许多情况下,⼀条完整的极化曲线中与⼀个电密相对应可以有⼏个电极电位。
例如,对于具有活化/钝化⾏为的⾦属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。
由阳极极化曲线可知,在⼀定的电位范围内,⾦属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区,还可知⾦属的⾃腐蚀电位(稳定电位)、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。
⽤恒电流法测量时,由⾃腐蚀电位点开始逐渐增加电密,当达到致钝电密点时⾦属开始钝化,由于⼈为控制电密恒定,故电极电位突然增加到很正的数值(到达过钝化区),跳过钝化区,当再增加电密时,所测得的曲线在过钝化区。
因此,⽤恒电流法测不出⾦属进⼊钝化区的真实情况,⽽是从活化区跃⼊过钝化区。
图1 恒电位极化曲线测量装置三、实验仪器及药品电化学⼯作站CHI660D、铂电极、饱和⽢汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、电炉、⽔砂纸、U型管蒸馏⽔、碳酸氢铵、浓氨⽔、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、⽆⽔⼄醇、棉花四、实验步骤1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备烧杯中加⼊3g琼脂和97ml蒸馏⽔,使⽤⽔浴加热法将琼脂加热⾄完全溶解。
不锈钢点蚀缓蚀剂的研究进展
不锈钢点蚀缓蚀剂的研究进展高玉华;张利辉;郭茹辉;刘振法【摘要】The progress in research on corrosion inhibitor for pitting corrosion of stainless steel was intro-duced. The inorganic corrosion inhibitor,organic corrosion inhibitor and compound corrosion inhibitor were mainly presented. The performance of corrosion inhibition,its test methods for pitting corrosion of stainless steel and its corrosion inhibition mechanism were discussed. The development direction and prospect of corrosion inhibitor for pitting corrosion of stainless steel in the future were prospected.%详述了不锈钢点蚀缓蚀剂的研究进展,主要介绍了无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和复合缓蚀剂等类型的缓蚀剂,并从不锈钢点蚀缓蚀剂的性能、测试方法及其缓蚀作用机理等方面进行了初步阐述,展望了未来不锈钢点蚀缓蚀剂的开发研究方向和前景.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)009【总页数】4页(P1797-1800)【关键词】水处理;不锈钢;点蚀;缓蚀剂【作者】高玉华;张利辉;郭茹辉;刘振法【作者单位】河北省科学院能源研究所,河北石家庄 050081;河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄 050081;河北省科学院能源研究所,河北石家庄050081;河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄 050081;河北省科学院能源研究所,河北石家庄 050081;河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄050081;河北省科学院能源研究所,河北石家庄 050081;河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.47不锈钢是重要的耐腐蚀性和耐氧化性的金属材料之一,可以广泛应用于现代工业社会的各个领域,特别是在化工行业的冷却水系统及热交换系统中得到了普遍应用[1]。
不锈钢腐蚀实验报告
5.实验结果
溶液
0% NaCl
1% NaCl
3% NaCl
斜率 V/A·cm-2
-103
-58.62
Word 资料
.
6.思考题 1、线性极化法的基本原理是什么?
答:在自腐电位附近电流与电位成线性关系。根据关系式
多
次简化后发现自腐蚀电流与线性极化阻力 Rp 成反比。可通过 Rp 看耐腐蚀能力。 2、Rp 为什么称为线性极化电阻率?
5.实验结果
直流电平/V
R1/Ω
Rr/Ω
ωB/Hz
Cd/μF
0
2.4
194.7
4.520
1.14E-4
0.1
5.7
17.0
Байду номын сангаас204.3
2.88E-4
0.5
6.2
69.6
48.9
2.94E-4
6.思考题
1、在绘制 Nyquist 图和 Bode 图时为什么所加正弦波信号的幅度要小于 10mV?
Word 资料
0.25mol/L H2SO4 中钝化曲线. 电位:-0.60 1.20 V,50 mV/s
4.注意事项 电极的处理 灵敏度的选择 5.实验结果 1、304 钢在 0.25mol/L H2SO4 的钝化曲线
Word 资料
.
2
-139,0.635
410,0.235 0
-293,1.841
电 流 (mA)
答:Rp 为极化阻力,但根据公式推演以及整个曲线在自腐蚀电位附近是呈现线性关系,所 以称为线性极化电阻率。
3、线性极化法有何局限性。 答:1、要测得自腐蚀电位 2、在导电性弱的体系中可靠性差 3、线性拟合会造成一定影
2205双相不锈钢在醋酸环境下的点蚀行为研究.
39 2205双相不锈钢在醋酸环境下的点蚀行为研究张丽萍(中石油东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院,辽宁葫芦岛 125001摘要:2205双相不锈钢由于其具有良好的力学性能,耐腐蚀性能被广泛地应用石油化工设备和管道用材料和选材设计中。
本文主要利用电化学极化曲线及交流阻抗技术研究了22Cr 双相不锈钢在醋酸以及氯离子条件下耐点蚀行为。
结果表明, 22Cr 双相不锈钢在醋酸环境下有良好的耐腐蚀性能,由于氯离子的存在,增大了该材料的腐蚀倾向,同时也进一步加大了发生点蚀的几率。
关键词:氯离子;醋酸;双相不锈钢;点蚀前言双相不锈钢(duplex stainless steel, DSS 具有α+γ组织,且二相有适宜比例,故其兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的特性。
双相不锈钢具有非常高的屈服强度,主要原因是它的晶粒比其他材料小,这是由于其两相显微组织阻止了晶粒生长。
双相不锈钢的拉伸特性取决于铁素体相和细晶粒,但良好的韧性是由于奥氏体的存在[1,2]。
与铁素体不锈钢和马氏体不锈钢相比,其韧性高、脆性转变温度低,耐晶间腐蚀性能和焊接性能显著提高。
同时, 保留了铁素体不锈钢导热系数高、膨胀系数小、具有超塑性等特性;与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢强度高,特别是屈服强度和疲劳强度显著提高, 且耐晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能有明显改善[3]。
随着国内加工原油数量的激增,以及原料油直接加氢等新工艺的应用,对石油化工设备和管道用材料和选材设计的要求越来越高,双相不锈钢主要用在常减压蒸馏,催化裂化和加氢脱硫等装置 [4]。
2205双相不锈钢以其优异的耐蚀性和良好的加工性,在化工、石油等部门得到广泛的应用。
本文主要研究了在醋酸以及还有氯化物环境下 2205双相不锈钢的腐蚀行为。
1 实验材料和方法试验所用的材料为瑞典 Avesta 公司生产的 2205双相不锈钢,其主要化学成分如下表 1所示:表 1 2205 双相不锈钢的主要化学成分 (%Table1 Compositions of 2205 DSS (%Material UNS (AISI C P S Cr Ni N Mo Mn Si Fe 31803 (2205 Bal 0.014 0.0230.001 22.39 5.68 0.17 3.13 1.38 0.39 balance动电位极化曲线的测试采用 VMP3电化学测试系统,测试不同溶液浓度中的阳极极化曲线,将实验材料加工成 10mm×10mm的块状样。
5 304不锈钢应力腐蚀的临界氯离子浓度
样施加拉应力,通过恒应变条件下的电化学原位测试研究了 304 不锈钢钝化膜破裂电位与氯离子浓度的关系。得
出导致钝化膜破裂电位突变的 Cl-浓度与发生应力腐蚀破裂的临界 Cl-浓度是基本一致的结论。
关键词:304 不锈钢;钝化膜;应力腐蚀;临界氯离子浓度
中图分类号:TG 172.6
文献标识码:A
文章编号:1000–6613(2008)08–1284–04
Abstract:The stress corrosion cracking(SCC)susceptibility of type 304 stainless steel in NaCl solution was studied by slow strain rate test(SSRT). The fracture morphology of SCC was observed and analyzed by using scanning electron microscope(SEM). A new instrument was designed to apply stress to the specimen of type 304 stainless steel. The effect of chloride concentration on the passive film crack potential was also studied in situ by using the electrochemical technology under constant strain. The critical chloride concentrations of SCC and passive film crack potential for type 304 stainless steel were obtained,and they were basically the same. Key words:304 stainless steels;passive film;SCC;critical chloride concentration
影响腐蚀的结构因素
第五节影响腐蚀的结构因素一、力学因素(一)应力腐蚀破裂(SCC):简称应力腐蚀在拉应力和腐蚀性介质联合作用下,以显著速率发生和扩展的一种开裂破坏1.应力腐蚀产生条件应力腐蚀是:应力与腐蚀介质综合作用的结果。
⑴应力的性质必须是拉应力,而压应力的存在不仅不会引起SCC,甚之可以使之延缓。
拉应力的来源:①工作应力;②制造加工过程的应力;譬如剪、冲、切削等冷加工;锻造、焊接、热处理;以及装配过程;都会产生残余应力。
残余应力造成的SCC事故,远高于工作应力所占的比例,其中尤以焊接应力为最。
※有效应力(指工作应力与残余应力之和)如果有效应力<某一应力水平,就不会发生SCC。
如图.应力腐蚀特点:①应力值越大,到达破裂的时间越短。
②SCC往往是在结构尺寸变化不大,亦即均匀腐蚀甚微的情况下发生的。
③属脆性断裂(即使材料塑性很好)。
⑵环境因素产生SCC的另一重要条件是(包括腐蚀介质性质、浓度、温度)发生腐蚀时:材料与其对应的环境条件是特定的;即只有材料和环境,满足特定组合时,才能发生这类腐蚀破坏。
最早发现的这种特定组合为数不多,例如:“黄铜-氨溶液”、“奥氏体不锈钢-含Cl-溶液"、"碳钢-OH-溶液等;2. 应力腐蚀机理目前要提出一个统一的理论尚有困难。
解释SCC机理的学说很多,如电化学阳极溶解理论、氢脆理论、膜破裂理论以及应力吸附破裂理论等等。
下面仅对电化学阳极溶解理论作扼要介绍。
①认为合金中,存在一条阳极溶解的“活性途径”;腐蚀沿这些途径优先进行,阳极侵蚀处就形成狭小的裂纹或蚀坑。
②小阳极的裂纹内部与大阴极的金属表面构成腐蚀电池:大阴极→耗氧反应腐蚀产物→碱性金属氧化物;③裂纹中形成闭塞电池:④裂纹尺寸很小,内部的溶液不易与外部发生对流交换,溶液将不断浓缩,浓缩的电解质溶液水解而被酸化(生成HCI):⑤促使裂纹尖端的阳极快速溶解;⑥在应力作用下,使裂纹不断扩展,直至破裂。
活性途径:主要是:晶粒边界,塑性变形引起的滑移带以及由于应变引起表面膜的局部破裂等处。
2021高考化学考点电解原理的应用(提高)
应式为 Cl2十 2NaOH=NaCl 十 NaClO 十 H2O。连同电解时发生的反应
,
两步反应可合并成
。
举一反三:
【高清课堂:399168 例 4】 【变式 1】下列描述中,不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
阴极: 2Na++2e—= 2Na 阳极: 2Cl--2e—=Cl2↑
⑤总方程式: 2、镁的冶炼
①原料:MgCl2 ②阴极材料:不锈钢 ③阳极材料:石墨 ④电极反应:
阴极: Mg2++2e—= Mg 阳极: 2Cl--2e—=Cl2↑
⑤总方程式:
3
3、铝的冶炼
Al2O3 熔点很高 2045℃ 冰晶石(Na3AlF6)作熔剂 电离:Al2O3(熔融)
(2)生产装置
要点诠释:阳离子交换膜的特点 阳离子交换膜只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl―、OH―)和分子(Cl2)通过,这样既能阻止
H2 和 Cl2 混合爆炸,又能避免 Cl2 和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 影响烧碱质量,还能极大地降低碱液中 NaCl 的 含量。
考点二:铜的电解精炼
(1)反应原理 饱和食盐水成分:溶液存在 Na+、Cl-、H+、OH-四种离子。 电极反应式: 阴极:2H++2e-=H2↑(还原反应); 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)。 电解总化学方程式:
(2)实验简易装置 如图所示在烧杯里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。用导线把铁钉、石墨捧、电流表接在直流电源上。
5
电化学实验
第一章不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价实验一、不锈钢在0.25mol/ L H2SO4中钝化曲线的测量及耐腐蚀能力的评价(一)实验目的1)掌握电化学工作站原理和使用方法。
2)掌握线性扫描伏安法的应用。
3)掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量。
(二)实验原理应用控电位线性极化扫描伏安法测定不锈钢在腐蚀介质中的阳极钝化曲线,是评价钝态金属耐腐蚀能力的常规方法。
给被测量的不锈钢施加一个阳极方向的线性变化电势,测量电流随电势变化的函数关系i=f(φ),可得如图1的曲线。
图1不锈钢的阳极钝化曲线由图1可见,整个曲线分为4个区,AB段为活性溶解区,在此区不锈钢阳极溶解电流随电势的正移增大,一般服从半对数关系。
随不锈钢的溶解,腐蚀物的生成在不锈钢表面形成保护膜。
BC段为过渡区。
电势和电流出现负斜率的关系,即随着保护膜的形成不锈钢的阳极溶解电流急速下降。
CD段为钝化区。
在此区不锈钢处于稳定的钝化状态,电流随电位的变化很小。
DE段为超钝化区。
此时不锈钢的阳极溶解重新随电势的正移而增大,不锈钢在介质中形成更高价的可溶性的氧化物或氧的析出。
钝化曲线给出几个特征的电势和电流为评价不锈钢在腐蚀介质中的耐蚀行为提供了重要的实验参数。
图1中Φp为致钝电势。
Φp越负,不锈钢越容易进入钝化区。
ΦF称为flad电势,是不锈钢由钝态转入活化态的电势。
ΦF越负表明不锈钢越不容易由钝化转入活化。
ΦD称为点蚀电势,ΦD越正表明不锈钢的钝化膜越不容易破裂。
Φp’~ΦD称为钝化范围,Φp’~ΦD电势范围越宽,表明不锈钢的钝化能力越强。
图中的两个特征的电流——致钝电流i p和维钝电流i p’也为我们评价不锈钢耐蚀行为提供了参数。
(三)实验仪器与试剂1.仪器1)电化学工作站2.试剂1)0.25mol/L H2SO4。
2)430不锈钢、304不锈钢。
(四)实验步骤1)电解槽系统的装置。
2)电极的前处理。
3)电位扫描速率、范围、灵敏度的选择。
4)430不锈钢在0.25mol/L H2SO4中阳极钝化曲线的测量。
金属腐蚀与防护课后答案
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》习题解答第一章1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有:Vˉ=△Wˉ/st= mh又有d=m/v=20×40×=cm2hVp=ˉ/d=×=y对铝在30%HNO3(25℃)中有:Vˉ=△Wˉ铝/st= =㎡hd=m铝/v=30×40×5×=cm3说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。
(2)对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有:表面积S=2π×2.0+2π××= m2015Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2h试样体积为:V=π××= cm3d=W/V== g/cm3Vp=ˉ/d=×=y对铝有:表面积S=2π×2.0+2π××= m202Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2h试样体积为:V=π×22×= cm3d=W/V== g/cm3Vp=ˉ/d=×=y试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2hVp=ˉ/d=×=y对铝:Vˉ=△Wˉ/st= m2hVp=ˉ/d=×=y说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
3.镁在L NaCl 溶液中浸泡100小时,共放出氢气330cm3。
试验温度25C,压力760mmHg;试样尺寸为2020 (mm)的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度V p。
(在25C时水的饱和蒸汽压为)解:由题意得:该试样的表面积为:S=2×(20×20+20×+20××610-m210-=840×6压力P= mmHg = mmHg=根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为:n=PV/RT=×330×610-/×(25+=又根据Mg +2+HH—>+2Mg+2Mg腐蚀的量为n(Mg)=所以:Vˉ=nM(Mg)/St=×840×610-×100= g/ m2h查表得:d Mg= g/cm3有:Vp=ˉ/d=×=y4.表面积4cm2的铁试样,浸泡在5%盐酸溶液中,测出腐蚀电流为Icor = 。
304不锈钢在溶液中腐蚀行为的研究.
3.1 不同浓度 NaCl 对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理................................9 3.2 不同温度 NaCl 溶液对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理......................10
引 言............................................................................................................................ 1
第一章:文献综述.................................................................................................. 2
304 不锈钢在溶液中腐蚀行为的研究
目录
摘要.............................................................................................................................Ⅰ
abstract......................................................................................................................Ⅱ
3.3 不同阳离子对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理.................................... 11 3.4 卤素离子对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理............................................ 12 3.5 不同根离子对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理......................................... 14 3.5.1 SO42-浓度对不锈钢腐蚀行为影响及其机理............................................. 14 3.5.2 NO3-浓度对不锈钢腐蚀行为影响及其机理.............................................. 14 3.5.3 SO42-和 NO3-对不锈钢腐蚀行为影响的比较............................................ 15 3.6 缓蚀剂对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理................................................ 16 3.6.1 硫脲对不锈钢在水溶液中的腐蚀行为影响及机理................................. 17 3.6.2 钼酸钠对不锈钢在水溶液中的腐蚀行为影响及机理............................. 18 3.6.3 硫脲和钼酸钠对不锈钢影响的对比......................................................... 19
304不锈钢在NaCl_NH_4_2SO_4_NH_4Cl溶液中的腐蚀行为
85
( 25 ℃~30 ℃)下进行 . 电化学测量用 CH I660 电化学工作站 (上海辰
华公司 ). 交 流 阻 抗 测 试 的 交 流 极 力 信 号 幅 值 为 5 mV ,频率范围 01001 Hz~100 kHz. 测定结果用 EQU IVCRT PAS软件进行分析. 在运用等效电路拟 合交流阻抗数据时采用 Boukamp 提出的线路符号 (C ircuit D escrip tion Code CDC) . [ 10 ]
比较图 1和图 2的极化曲线特征可以发现 ,不 锈钢在 N aCl + (NH4 ) 2 SO4 +NH4 C l混合溶液中与在 NaCl溶液中的腐蚀行为的主要差别是在浸泡初期 : 在混合溶液中 ,试样在浸泡初期 (4 h)即在阳极区显 示出表面钝化特征 ,在阴极区也显示出主要反应为 氧的还原 ,浸泡初期与长期浸泡后的腐蚀行为相近 ; 而在 3% NaCl溶液中 ,试样在浸泡初期的阴极反应 为氢的析出 ,腐蚀电位比较正 ,随浸泡时间延长逐渐 变负然后趋于稳定.
F ig. 1 Polarization curves of stainless steel in 3% NaCl solution for different immersion times
F ig. 2 Polarization curves of stainless steel in m ixed solution for different immersion times
第 27卷 第 2期 2007年 4月
中国腐蚀与防护学报
Journa l of Ch inese Soc iety for Corrosion and Protection
Vol. 27 No. 2 Ap r. 2007
3全面腐蚀与局部腐蚀
点腐蚀(孔蚀)是一种腐蚀集中在金属表面数十微 米范围内且向纵深发展的腐蚀形式,简点蚀。
点蚀是一种典型局部腐蚀形式,具有较大的隐患 性及破坏性。在石油、化工、海洋业中可以造成 管壁穿孔,使大量的油、气等介质泄漏,有时甚 至会造成火灾,爆炸等严重事故。
3.2.1 点蚀的形貌与特征 A点蚀的形貌 点蚀表面直径等于或小于它的深度。一般只有几
OH- > NO3-> SO42- >ClO4-. 抑制铝点蚀的顺序为:
NO3- >CrO42-> SO42- 。
3)溶液pH值的影响 在W(NaCl)为3%的NaCl溶液中,随着pH值
升高,点蚀电位显著地向正移,如图3-6。
在酸性介质中,pH值对点蚀电位的影响,目前 还没有一致的说法。
4)温度的影响
低温重新加热过程中(回火),碳以Cr23C6 形成沉淀析出,使奥氏体不锈钢晶间腐蚀 敏感性增加。其变化过程如图3-8所示。
经高温淬火后的晶粒间界上,无任何析出, 如图3-8(a);
在回火过程中出现了局部非常细小碳化物, 如图3-8(b) ;
在一定温度范围(敏化温度)内随回火时间的 延长析出的Cr23C6以连续的网状存在如图 3-8(c)、(d),此时晶间腐蚀最敏感;
在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。
铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处 易产生晶间腐蚀。
其产生与消除晶间腐蚀倾向的条件及规律 与奥氏体不锈钢不同,甚至相反。
研究表明铁素体不锈钢的晶间腐蚀的本质 与奥氏体不锈钢相同。
晶界上析出铬的碳化物。
碳在铁素体不锈钢中的固镕度远比在奥氏 体不锈钢中少,而且碳原子在铁索体中扩 散4)
Cl- 浓度在一定临界值以下不发生点蚀。
鲁教版九年级化学例题解析:实验探究中和反应
实验探究中和反应中和反应的概念、实质、应用以及实验是初中学业水平测试命题的热点,而最常见的中和反应是稀盐酸和氢氧化钠的反应,中考试题常以这个反应去诠释中和反应知识。
例题小何进行盐酸和氢氧化钠中和反应的实验,在向氢氧化钠溶液中滴加了一定量的稀盐酸后,才发现忘记了加入指示剂。
为了判断该反应所得溶液的酸碱性,他进行了如下探究:(1)提出问题:小何要探究的问题是。
(2)猜想与假设:所得溶液可能显碱性,也可能显酸性,还可能显性。
若溶液显碱性,则溶液中使其显碱性的离子是 (填写离子符号)。
为避免碱性溶液污染环境,要对所得溶液进行沉淀处理,你认为处理的方法是。
(3)实验与分析:小何从烧杯中取了部分反应后的溶液置于一试管中,并向试管中滴加了几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到溶液不变色,于是他得出了溶液显中性的结论。
小张认为小何得出的结论不正确,你认为小张的理由是。
为了进一步确定溶液的酸碱性,小张取试管中的溶液做了 (溶于水的二氧化碳忽略不计) 的实验。
(4)交流拓展:第二天,小明也做同样的实验。
当他向氢氧化钠溶液加稀盐酸时,发现溶液有气泡冒出,你认为原因是 (用化学方程式表示)。
解析(1)该实验若不使用酸碱指示剂,就不易判定反应进行的程度,也不易直接判断反应所得溶液的酸碱性,所以小何要探究的问题是“盐酸和氢氧化钠溶液反应所得溶液的酸碱性”。
(2)酸碱中和反应,若完全中和,反应所得溶液就显中性,若酸过量则显酸性,若碱过量则显碱性,碱溶液里含有大量的OH-,若对碱性溶液进行沉淀处理,可以加入可溶性铜盐、可溶性铁盐等,然后滤去沉淀即可。
(3)在使用酚酞溶液鉴别溶液酸碱性时,若溶液显无色,则不能判断溶液是中性还是酸性。
正确的方法有:加活泼金属(看是否冒气泡)、加氢氧化钠溶液(看是否出现红色)、加碳酸盐(看是否冒气泡)等。
(4)氢氧化钠溶液暴露在空气中容易吸收空气中的二氧化碳而变质,生成了碳酸钠。
参考答案(1)盐酸和氢氧化钠溶液反应所得溶液的酸碱性(2)中性 OH-滴加氯化镁溶液至无沉淀生成,然后过滤(3)盐酸过量时溶液也不变色取样,加入锌粒,观察现象等(4) Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑变式题某同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加了一定量的稀盐酸。
2507双相不锈钢在NaClO溶液中的腐蚀性能
2507双相不锈钢在NaClO溶液中的腐蚀性能张艳;李倩;王胜刚【摘要】采用电化学动电位再活化法(EPR)、动电位极化和交流阻抗测试方法(EIS)研究2507双相不锈钢(SAF2507)在5g/L NaClO溶液中的晶间腐蚀和点腐蚀行为,并采用X射线光电子能谱(XPS)研究SAF2507腐蚀后表面形成的钝化膜组成.结果表明:SAF2507的再活化率Ra为0.68%,具有良好的耐晶间腐蚀性能;动电位极化和EIS的测试结果表明:SAF2507极化后能够发生自钝化现象,钝化区间为-0.5~0.6V;电荷传递电阻为1.389×104 Ω·cm2,说明其具有较强的耐点腐蚀性能.XPS研究表明SAF2507在5g/L NaClO溶液中钝化膜主要成分为Cr,Fe等氧化物和氢氧型化合物.同时进一步探讨了SAF2507的腐蚀机理.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2016(044)001【总页数】7页(P108-114)【关键词】2507双相不锈钢;电化学测试;晶间腐蚀;点腐蚀;钝化膜【作者】张艳;李倩;王胜刚【作者单位】沈阳工业大学理学院,沈阳110870;沈阳工业大学理学院,沈阳110870;中国科学院金属研究所,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG174.2双相钢(Duplex Stainless Steel,DSS)的微观组织由铁素体与奥氏体两相组织组成,结合了铁素体和奥氏体两种不锈钢的优点,使其具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,因而被广泛应用在化工、海洋、石油和天然气等领域[1-3]。
2507双相不锈钢是一种含高氮、高钼、奥氏体和铁素体含量各约占50%的第四代双相不锈钢,具有优良的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能[4,5]。
国内外学者对于双相钢的腐蚀性能进行了研究,如徐菊良等[6]和郭丽芳等[7]分别用电化学动电位再活化(Electrochemical Potentiodynamic Reactivation,EPR)法评价了2205,2304双相不锈钢的晶间腐蚀敏感性,表明EPR法能定量评价双相钢的晶间腐蚀敏感性;Dong等[8]和Yang等[9]分别研究了2205,2507双相不锈钢在NaCl溶液中耐点蚀能力;Dabalã等[10]研究了双相不锈钢在硫酸和氯化钠混合液中的耐点蚀性能;赵钧良等[11]和张敏等[12]分别进行了双相不锈钢在氯化钠溶液及酸性溶液中耐点蚀性能分析。
316L不锈钢钝化膜在Cl_介质中的耐蚀机制
Fig 1 Polar ization curves of 316L SS in the 3 5% NaCl solution ( a) before passive treatment, ( b) after passive treatment
2 2 钝化膜的组成与结构 为获得钝化膜的组成与结构 , 运用 XP S 分析了 钝化膜中元素及存在状态 . 图 2 为钝化膜表面溅射 40 s 后的 XPS 全谱, 有明显的 Cr 2p 、 Fe2p 、 Ni2p 峰和 O 1s峰 , 表明钝化膜中的主要组成元素是以氧化态形 式存在的 . 为了深入分析钝化膜中主要组成元素的价态及
Table 1 Values of parameters f rom impedance measurements
E/ V R s/ R r/ 0 2 2 479 219500 0 3 2 5 100640 0 261 0 35 2 907 118120 0 258 0 4 5 603 149420 0 244 0 45 1 714 13799 0 218 0 6 7 61 2492 0 169
312
腐蚀科学与防护技术
2
12 卷
中形成的钝化膜的组成与结构 , 运用电化学交流阻 抗研究了钝化膜的电性能 , 分析了钝化膜结构、 电性 能与其耐蚀性的关系 .
度为 10 mA/ cm , 能 量 为 1 6 keV, 试 样 面 积 为 10 mm 10 m m, 分析室的压力为 10- 8 P a, 结合能 用 C 1s 284 8 eV 标定. 运用交流阻抗方法测定钝化膜的介面电容 . 交 流 阻 抗 测 试 系 统 采 用 英 国 Solat ran 公 司 的 1280FRA, 试验溶液 1 mol/ L 的 NaCl 溶液 , 以饱和 甘汞电极作为参比电极 , 双碳棒作为辅助电极. 选择 不 同电 位 测 量 电 化 学 阻 抗 谱, 选 用频 率 范 围 为 104 ~ 10- 2 H z, 正 弦电位 的振 幅为 10 mV, 对 数扫 频 , 每倍频程 8 步 . 测试结果用随机软件计算体系的 电化学参数 .
氯离子与不锈钢腐蚀
氯离子与不锈钢腐蚀氯离子对不锈钢腐蚀的机理!氯离子腐蚀是一种金属晶粒间的腐蚀,表现为不锈钢的脆裂,而且电焊修补后,这中裂纹会沿着焊缝延伸。
根据我们公司的使用情况,设备使用了10年,水温度在70,85摄氏度时候,氯离子在100PPM左右,304的设备开始产生裂纹,最初在焊缝上最为突出,而316L的设备倒是还未出现问题。
但是按照规范奥氏体不锈钢设备氯离子的含量应该控制在25PPM。
从我们使用的情况看,cl-对304的腐蚀一般表现为应力腐蚀的特征,而且多数从焊缝的热影响区、煅件的本体等应力集中的区域开始出现腐蚀。
不锈钢耐腐蚀的机理是由于存在元素铬,铬在很多条件下能钝化从而使设备得以保护。
而以氯为代表的活性阴离子极易破坏钝化膜,在材料局部区域形成孔蚀核,最终形成蚀孔。
因而不锈钢最怕氯离子。
从资料看,什么样的不锈钢对氯离子都没有防腐蚀。
但是我们公司有一种产品的反应釜中包含双氧水,氯化钠,氢氧化钠。
但反应釜使用了好多年还没有出现腐蚀情况。
个人认为,碱性环境氯离子对材质腐蚀不是特别明显。
氯离子一般都是海水里,所以要选耐海水腐蚀的钢种,通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证,耐海水腐蚀并不好。
在海水环境下不锈钢的使用,孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。
对这些局部腐蚀的抑制,已知增加Cr和Mo,奥氏体系不锈钢和双相钢,特别是添加N是有效果的,美国研制的超级奥氏体不锈钢(牌号我记不清了),日本研制的高N奥氏体系不锈钢,因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀~以下钢种供参考:高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢 00Cr16Ni6Mo3Cu1N高强度耐海水腐蚀不锈钢 00Cr26Ni6Mo4CuTiAl耐海水不锈钢Yus270(20Cr,18Ni,6Mo,0(2N)(2 ,3(6 ,海水因地域不同而多少有些差异,溶于海水的盐类浓度为3其中氯离子浓度为19000 ppm。
而自来水的氯离子浓度上限值为200 ppm,所以海水中氯离子浓度相当于自来水的lOO倍。
材料腐蚀与防护-5讲-腐蚀形态及机理
• 孔内介质呈滞流状态 • 溶解氧不易向内扩散
孔内金属难以钝化 • 金属离子不易向外扩散
金属离子增加,氯离子迁入以维持 电中性,形成氯化物(FeCl2)
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 高浓氯化物水解,孔内酸度增 加,促使阳极溶解加快
MCl2 + 2 H2 O M (OH)2 + 2 H++ 2Cl-
• 蚀孔内部的电化学条件发生了显著的改变,对蚀孔的生长有很大的 影响,因此蚀孔一旦形成,发展十分迅速
• 蚀孔发展的主要理论是以“闭塞电池”的形成为基础,并进而形成 “活化-钝化腐蚀电池”的自催化理论
点蚀的机理-蚀孔发展
• 闭塞电池的形成条件:
(a)具备阻碍液相传质的几何条件
• 如在孔口腐蚀产物的塞积可在局部造成传质困难 • 缝隙及应力腐蚀的裂纹也都会出现类似的情况
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 孔内金属表面:活化态,电位较负 • 孔外金属表面:钝化态,电位较正 • 孔内-孔外:活态-钝态微电偶腐蚀
电池 • 面积比:大阴极-小阳极,阳极电
流密度很大 • 蚀孔快速加深 • 孔外金属受到阴极保护
不锈钢在充气NaCl溶液中的孔蚀
• 孔内反应:Fe→Fe2++2e Cr →Cr3++3e、Ni →Ni2++2e
点蚀程度用点蚀系数来表示,即蚀孔的最大深 度和金属平均腐蚀深度的比值。
点蚀
• 点蚀的危害: 点蚀导致金属的失重非常小,由于阳极面积 很小,局部腐蚀速度很快,常使设备和管壁穿 孔,从而导致突发事故。 对孔蚀的检查比较困难。 蚀孔尺寸很小,且经常被腐蚀产物遮盖。
304不锈钢点蚀行为的电化学阻抗谱研究
304不锈钢点蚀行为的电化学阻抗谱研究杜楠;叶超;田文明;赵晴【摘要】综合运用动电位电化学阻抗谱(DEIS)和时间扫描模式下的电化学阻抗谱(TSEIS)研究了304不锈钢在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的点蚀行为.DEIS的结果表明,在比点蚀电位0.15V负得多的电位0.02V下,亚稳态点蚀就已经开始,并且亚稳态蚀孔的产生与再钝化是随机的,DEIS测试得到的稳态点蚀电位比动电位极化法得到的点蚀破裂电位要负0.05V.TSEIS的结果表明,只有在钝化膜减薄到一定程度后,点蚀的形核才能发生.通过对等效电路中元件参数的分析,揭示了点蚀发展过程中双电层和钝化膜结构的变化特点.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P68-73)【关键词】304不锈钢;点蚀;动电位电化学阻抗谱;时间扫描电化学阻抗谱【作者】杜楠;叶超;田文明;赵晴【作者单位】南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TG174.3不锈钢具有良好的加工成型性能以及良好的耐腐蚀及抗氧化性能,因此在航空航天领域得到了较为广泛的应用。
近些年来,在航空工业产品上,不少用结构钢制造的零件,有逐步被各类不锈钢代替的趋势,这样可以减少表面防护及防锈措施,降低零件的失效概率。
随着飞机向着长寿命、高安全性发展,采用高强度不锈钢制作某些重要零部件已成为主要发展趋势[1]。
但是在含有侵蚀性离子(如Cl-)的介质中,不锈钢非常容易发生点蚀[2],点蚀的存在,不但降低了不锈钢件的整体强度,而且蚀孔容易成为应力集中的区域[3],造成工件的破坏,这明显增加了航空母舰上的飞机及沿海部署的飞机的维护成本。
不锈钢化学元素
不锈钢化学元素《不锈钢化学元素与相关化学概念》不锈钢是一种在生活中非常常见且实用的材料,它包含了多种化学元素,如铁(Fe)、铬(Cr)、镍(Ni)等。
今天呢,咱们就借着不锈钢里的这些化学元素,来讲讲一些化学里的重要概念,从化学式开始说起。
一、化学式与化学元素化学式就像是化学元素组成的一个小家庭的名字。
就拿不锈钢里的铁(Fe)来说,Fe就是铁元素的化学符号,它单独存在的时候就是这个样子,这就是铁这种物质的化学式。
那要是好几个元素组成了一个新的“家庭”呢?比如说水,是由氢(H)和氧(O)组成的,它的化学式就是H₂O。
这就好比一个家庭里有两个氢“成员”和一个氧“成员”。
这里的数字就表示这个元素在这个“家庭”里的数量。
二、化学键:原子之间的连接方式1. 离子键原子之间是怎么连接起来组成像不锈钢这样复杂的物质的呢?咱们先说说离子键。
离子键就像是带正电和带负电的原子之间像超强磁铁般吸在一起。
比如说氯化钠(NaCl),钠(Na)原子最外层有一个电子,它很容易就把这个电子给丢了,这样钠原子就变成了带正电的钠离子(Na⁺)。
而氯(Cl)原子最外层差一个电子就能满了,它就把钠原子丢掉的那个电子拿过来,变成带负电的氯离子(Cl⁻)。
这时候,正电的钠离子和负电的氯离子就像磁铁的两极一样,“啪”地吸在一起了,这种吸引力就是离子键。
这就好比是一个有多余东西的人把东西给了一个缺这个东西的人,然后两个人就因为这个“给予和接受”的关系紧紧联系在一起了。
2. 共价键还有一种连接方式叫共价键,这就像是原子们共用小钩子连接。
比如说氢气(H₂),每个氢原子都想让自己的最外层电子达到稳定状态,但是它们谁也不愿意把自己的电子完全给对方。
于是呢,它们就商量好,每个氢原子拿出一个电子来,这两个电子就像一个共享的小钩子一样,把两个氢原子连接在一起了。
这就好比两个人都有一根绳子,他们把自己的绳子打个结,连在一起,这样两个人就被连接起来了。
在不锈钢里,铁原子和其他原子之间也存在着各种化学键,这些化学键把不同的原子紧紧地连接在一起,让不锈钢有了自己独特的性质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
nacl不锈钢反应
NaCl不锈钢反应是指氯化钠(NaCl)与不锈钢之间的化学反应。
不锈钢是一种合金材料,主要由铁、铬、镍等元素组成,具有耐腐
蚀和抗氧化的特性。
然而,当不锈钢与氯化钠接触时,可能会发生
一些反应。
首先,NaCl不锈钢反应可能导致腐蚀。
氯离子(Cl-)是一种
强氧化剂,它可以在存在湿氧环境下与不锈钢表面的铁离子(Fe2+)发生氧化还原反应,形成铁离子的氯化物。
这种反应被称为氯离子
腐蚀,会导致不锈钢表面出现锈斑或腐蚀。
其次,NaCl不锈钢反应还可能导致晶间腐蚀。
当不锈钢中的铬
含量不足时,氯离子会侵蚀不锈钢晶界处的铁离子,导致晶间腐蚀
的发生。
这种腐蚀会使不锈钢的结构受损,降低其耐腐蚀性能。
此外,NaCl不锈钢反应还可能引发应力腐蚀开裂。
当不锈钢处
于应力状态下,如在高温或高压环境中,氯离子的存在会加速不锈
钢的腐蚀速度,导致应力腐蚀开裂的发生。
这种开裂现象可能会对
不锈钢的强度和耐久性造成严重影响。
为了防止NaCl不锈钢反应,可以采取一些措施。
例如,在使用不锈钢材料时,可以选择具有较高铬含量的不锈钢,以增加其抗腐蚀能力。
此外,定期清洁和维护不锈钢表面,避免积聚盐类物质,也是预防反应的重要步骤。
总结起来,NaCl不锈钢反应可能导致腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等问题。
了解这些反应的机理和采取适当的预防措施可以帮助保护不锈钢材料的性能和寿命。