金属腐蚀大作业
- 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)。
答:阴极极化的原因是:
答:如下图氧去极化腐蚀的阴极极化曲线:
化反应和氧的扩散扩散过程混合控制
3阳极保护的基本原理是什么,其主要控制参数是?
答:①阳极保护的基本原理是就是将金属进行阳极极化,使其进入钝化区而得到保护.
②其主要控制参数;
A:致顿电流密度:我们希望致顿电流密度越小越好,这样就可以选用较小容量的电源设备,同时也减少致顿过程中设备的阳极溶解,并且设备也容易达到顿态
B:维顿电流密度:维顿电流密度越小,设备的腐蚀速度越小,保护效果越显著,日常的耗电量也越小。
C:钝化区电位范围:钝化区范围越宽越好,钝化区范围越宽,电位就允许在较大的范围内波动而不致发生进入活化区的危险,影响该范围的主要因素是金属材料的性质和腐蚀介质的性质
D:最佳保护电位:阳极处于这一电位时表面膜电阻最大,钝化膜最致密,保护效果最好.
4危险级缓蚀剂和安全型缓蚀剂如何理解?
答:个人认为危险和安全的区别在于缓蚀剂的用量,对于危险
型缓蚀剂对用量有严格要求,因为它们一旦剂量不足(单独缓蚀时,处理1L水,所需剂量往往高达几百、甚至过千毫克)就会造成点蚀,使本来不太严重的腐蚀问题,反而变得更加严重例如: 阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度,以使全部阳极都被钝化,一旦剂量不足,将在未被钝化的部位造成点蚀;
而安全型缓蚀剂则对缓释剂用量无苛刻要求,在用量不足时并不会加速腐蚀,例如:阴极型缓蚀剂通常是阳离子移向阴极表面形成沉淀保护膜,阴极型缓蚀剂在用量不足时并不会加速腐蚀故人们把阴极型缓蚀剂称作安全型缓蚀剂。
5俩个相同的金属偶在海水和软水中腐蚀情况有何不同?
答:首先分析电偶腐蚀的影响因素::①所形成的电偶间的电极电位差;②腐蚀介质的电导;③金属表面的极化和由于阴、阳极反应生成表面膜或腐蚀产物的影响;④电偶间的空间布置(几何因素)。电偶腐蚀速度,在数量上服从法拉第电解定律。两金属之间的电极电位差愈大、电流愈大,则腐蚀愈快。电路中的各种电阻则按欧姆定律影响电偶腐蚀电流,介质的电导率高,则加速电偶腐蚀。
从电偶腐蚀影响因素来看第二条是金属偶在海水和软水腐蚀情况的主要区别,如下图
海水由于含有大量导电粒子故海水是一种强电解质溶液,而相反,软水,即平常说的含钙镁离子很少的淡水,众所周知,淡水导电性能极差,故在软水介质中由于电阻极大,电偶腐蚀速度慢,而海水由于电导率大,电阻小,电偶腐蚀相对淡水来说要严重些。
6为了海洋钢船壳防腐蚀,用了一个从钢船壳伸出镀铂钛的装置,其作用是什么?它和钢船壳应该分别与蓄电池的哪极相连?重点解释这样的原因
答:它的作用是作为一个替死鬼保护钢壳船不被海水腐蚀,伸出镀铂钛的装置应与蓄电池的正极相连,而钢壳船应与蓄电池的负极相连。原因:如下图原理示意图,其中2就相当于伸出镀铂钛的装置,3就相当于
钢壳船,4相当于海水,1即为蓄电池,该法称为外加电流阴极保护法,该保护法的原理:把要保护的钢铁设备作为阴极,另外用不溶性电极作为辅助阳极,两者都放在电解质溶液里,接上外加直流电源.通电后,大量电子被强制流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面产生负电荷(电子)的积累,只要外加足够强的电压,金属腐蚀而产生的原电池电流就不能被输送,因而防止了钢铁的腐蚀.简单来说就是伸出镀铂钛的装置作为替死鬼保护钢壳船不被腐蚀。
7试分析工业锌在中性和稀盐酸中的腐蚀速率及杂质的影响
答:⑴工业锌在中性环境和稀盐酸环境,由于工业锌含有杂质,均可在二者介质中形成腐蚀微电池,但区别在于二者PH不同,稀盐酸中氢离子含量远远大于中性环境中氢离子含量,根据氢去极化腐蚀
原理,氢离子在盐酸中的平衡电位远大于在中性溶液中的,在过电位相同的情况下,由于在稀盐酸中氢离子过电位大,腐蚀动力增加,所以工业锌在稀盐酸中的腐蚀速率大于在中性溶液中的。
⑵杂质的影响:杂质的存在,在电解质存在的情况下(如本题中的稀盐酸和中性盐溶液均可作为电解质),可形成腐蚀微电池,加速腐蚀。具体来说,针对稀盐酸来说,工业锌中所含阴极性杂质的氢过电位越小,则它在稀盐酸中的腐蚀越严重;阴极性杂质越多,则阴极面积越大,氢过电位越小,氢去极化的腐蚀越严重,而针对中性环境发生氢去极化腐蚀相对来说这些可忽略。
二讨论题
请你从你的专业角度谈你对金属腐蚀与防护的认识作为一名应用化学的大三学生,学习了很多科目,英语数学就不说了,我个人认为我们专业这三年来学过的课程对《金属腐蚀与防护》相关的课程或者说有防腐相关知识的课程有诸如无机及分析化学,物理化学,化工原理,农药化学,油层物理,以及正在进行中的油田化学。下面我就从三方面来讲讲我对金属腐蚀与防护的认识首先简要说说上与不上该课后的认知区别
坦白的说,再没上《金属腐蚀与防护》这门课之前,我对金属腐蚀的认知就是:金属腐蚀嘛,不就是金属生锈了嘛,这在农村很常见的,比如以前做的房子的铁窗户过了些年头之后铁杆外围就生了一层疏松的铁锈,那时候没无意间总会用手抹掉那层铁锈,可过了些天又
有。最常见的金属防腐措施莫过于刷油漆了比如铁窗户刷油漆,当然了现在一般都采用铝合金窗户,因为刷油漆的铁窗户过些年头还是会生锈,当然了钢筋很贵也是替换的原因。
当上了《金属腐蚀与防护》后才知道原来金属腐蚀并不是我想的那么简单,学了金属腐蚀后我才知道金属的腐蚀不仅仅只是简简单的生锈,生锈也不是表面上看取得那么简单,它包含者化学腐蚀和电化学腐蚀。单电化学腐蚀里面就包含着电子的转移与得失,腐蚀微电池等等。
接着我想结合自己的专业利用自己学到的一些知识对《金属腐蚀与防护》说一下自己的理解
大一下学期的时候在西校区上了《无机及分析化学》这门课,在这门课里其中就讲了吉布斯自由能ΔG, 所谓吉布斯自由能简单说来就是系统对外所做的可逆非体积功(恒温恒压且W,=0),系统能够自发对外做功即ΔG<0,该反应即可自发;而恰好可以利用这知识从热力学角度分析电化学腐蚀并判断电化学腐蚀的倾向,在大三时我们学的物理化学下册其中就有这么一公式Δr G m=-zFE,这里我们可以引用一段有关判断电化学腐蚀倾向利用吉布斯自由能的:
仔细体味这段引用,我个人认为其实这跟《无机及分析化学》说