金屬腐蝕與防護課后習題

1、第1頁共14頁腐蝕與防護試題1、FeFe—H2O的E—pHpH圖說明該鋼鐵的防腐應(yīng)用。圖說明該鋼鐵的防腐應(yīng)用。金屬的E—pH圖的應(yīng)用預(yù)計一定條件下的金屬腐蝕行為；反應(yīng)金屬自發(fā)腐蝕熱力學傾向；指明金屬實施保護的可能性與方向?？偨Y(jié)E—pH圖的規(guī)律：上腐蝕、下穩(wěn)定、兩邊（左右）腐蝕、中間鈍化。常見金屬在中性介質(zhì)中都比較穩(wěn)定。應(yīng)用舉例：當一定環(huán)境條件時，通過調(diào)整酸度可使其進入鈍化區(qū)；實行陰極保護可使其進入保護區(qū)。3、大陰極小陽極會加速腐蝕速率、

2、大陰極小陽極會加速腐蝕速率如鋼管的氧化膜是金屬熱軋后與空氣反應(yīng)生成藍黑色氧化鐵層。該氧化層不僅比金屬目材還硬，而且相對于目材金屬他是陰極，而目材純金屬相對是陽極。腐蝕純金屬陽極來保護相對是陰極氧化皮地坪漆。如果大面積氧化皮之中有破損，破損部位是陽極，周圍的氧化皮就是陰極，這就形成了大陰極小陽極。大陰極小陽極會加速腐蝕速率。如果儲罐的底部有泥沙沉積，泥沙和鋼接觸的部位氧氣含量就很低，而泥沙周圍的鋼的表面氧氣含量就相對很高。氧氣含量高的區(qū)域

3、相對其他氧氣含量低位置是陰極，氧氣含量低的位置就相對是陽極，從而形成氧氣濃度電池，促進氧氣含量低的位置的腐蝕。相互搭接的表面，開裂涂層的下面陰極保護，空洞位置等都會形成氧氣濃度腐蝕電池，腐蝕也都很快，因為在他們四周氧氣含量相對都很高。4、腐蝕極化圖說明其應(yīng)用。、腐蝕極化圖說明其應(yīng)用。腐蝕極化圖是一種電位—電流圖，它是把表征腐蝕電池特征的陰、陽極極化曲線畫在同一張圖上構(gòu)成的。腐蝕極化圖的應(yīng)用（1）極化圖用于分析腐蝕速度的影響因素(a)腐蝕

4、速度與腐蝕電池初始電位差的關(guān)系：腐蝕電池的初始電位差（EOCEOA)，是腐蝕的原動力；（例氧化性酸對鐵的腐蝕；不同金屬平衡電位對腐蝕電流的影響）(b)極化性能對腐蝕速度的影響：若腐蝕電池的歐姆電阻很小，則極化性能對腐蝕電流有很大的影響；（例鋼在非氧化酸中的腐蝕極化圖）(c)溶液中含氧且及絡(luò)合劑對腐蝕速度的影響；（例銅在含氧酸及氰化物中腐蝕極化圖）(d)其他影響腐蝕速度的因素，如陰、陽極面積比和溶液電阻等。（2）腐蝕速度控制因素：陽極控制

5、、陰極控制、混合控制和歐姆控制。5、陽極型緩蝕劑陽極型緩蝕劑多為無機強氧化劑，如鉻酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽等。它們的作用是在金屬表面陽極區(qū)與金屬離子作用，生成氧化物或氫氧化物氧化膜覆蓋在陽極上形成保護膜。這樣就抑制了金屬向水中溶解。陽極反應(yīng)被控制，陽極被鈍化。硅酸鹽也可歸到此類，它也是通過抑制腐蝕反應(yīng)的陽極過程來達到緩蝕目的的。因此有時又被稱作陽極型緩蝕劑或危險型緩蝕劑，陽極型緩蝕劑要求有較高的濃度，以使全部陽極都

6、被鈍化，一旦劑量不足，將在未被鈍化的部位造成點蝕。1化學腐蝕的概念、及特點化學腐蝕的概念、及特點答案：化學腐蝕：介質(zhì)與金屬直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的變質(zhì)或損壞現(xiàn)象稱為金屬的化學腐蝕。是一種純氧化還原反應(yīng)過程，即腐蝕介質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面上的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物。在腐蝕過程中，電子的傳遞是在介質(zhì)與金屬之間直接進行的，沒有腐蝕電流產(chǎn)生，反應(yīng)速度受多項化學反應(yīng)動力學控制。歸納化學腐蝕的特點在不電離、不導(dǎo)電的介質(zhì)環(huán)境下反應(yīng)中沒有電流產(chǎn)

7、生，直接完成氧化還原反應(yīng)第3頁共14頁結(jié)論：將兩種不同電極電位的金屬相互接觸（或用導(dǎo)線連接）放入同一種電解質(zhì)溶液中?，F(xiàn)象：電位較正的一端產(chǎn)生氣泡，較負的一端會逐漸溶解。5、解釋現(xiàn)象、解釋現(xiàn)象：試驗：試驗：3%NaCl3%NaCl水溶液水溶液1滴至光亮的鐵片上，加少量鐵氰化鉀（滴至光亮的鐵片上，加少量鐵氰化鉀（K3Fe(CN)Fe(CN)6)和酚酞試劑，然和酚酞試劑，然后把鐵片置于磁場中。后把鐵片置于磁場中?，F(xiàn)象：在液滴上逐漸產(chǎn)生藍紅相間

8、的斑點，接著液滴中心變藍，邊緣便成粉紅，液滴緩慢旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)象：在液滴上逐漸產(chǎn)生藍紅相間的斑點，接著液滴中心變藍，邊緣便成粉紅，液滴緩慢旋轉(zhuǎn)。答案：解釋現(xiàn)象：在液滴上，初期溶解氧一旦被還原，大氣中的氧優(yōu)先溶于液滴邊緣，使液滴中心相對貧氧，使整個液滴產(chǎn)生氧濃差。結(jié)果：液滴中心較負成為陽極，發(fā)生：Fe→2e=Fe2反應(yīng)。Fe2與K3Fe(CN)6作用，形成藍色。液滴邊緣部位較正，成為陰極，發(fā)生：O2＋H2O＋4e→4OH－反應(yīng)。OH－與酚酞作用

9、，形成粉紅色。又由于液滴中心的Fe2向邊緣擴散，OH－向中心擴散，使在鐵片內(nèi)部的電子流向液滴邊緣而形成磁場，在外磁場的相互作用下，使液滴發(fā)生旋轉(zhuǎn)。6、舉例說明氧濃差腐蝕、舉例說明氧濃差腐蝕答案：例：金屬在土壤中（與土接觸點為貧氧，為負極，金屬腐蝕；與空氣接觸點為富氧，為正極，金屬不腐蝕。）船的吃水線附近（水下為貧氧區(qū)，為負極，金屬腐蝕；水上為富氧區(qū)，金屬不腐蝕。攪拌桿與液面接觸處（同上）。7、解釋現(xiàn)象：試驗：一根銅絲一端置于、解釋現(xiàn)象：

10、試驗：一根銅絲一端置于0.1molLCuSO0.1molLCuSO4溶液中，另一端置于溶液中，另一端置于1molLCuSO1molLCuSO4溶液中。發(fā)溶液中。發(fā)現(xiàn)，銅絲置于現(xiàn)，銅絲置于0.1molLCuSO0.1molLCuSO4溶液中的一端發(fā)生腐蝕（不斷溶解）溶液中的一端發(fā)生腐蝕（不斷溶解）。答案：解釋：由于兩種濃度的鹽通過銅絲組成了同一體系：高濃度一端銅離子有沉積的趨勢，低濃度的一端銅有溶解的趨勢，則，低濃度一端溶解給出的電子沿銅

11、片流向另一端（高濃度一端），以滿足沉積銅所需要的電子。只所以發(fā)生電子流動，是因為在兩端鹽濃差使銅絲兩端產(chǎn)生電位差。8、解釋現(xiàn)象：試驗：一根鐵絲一端置于高溫溶液中，另一端置于低溫溶液中。發(fā)現(xiàn)，鐵絲置于高溫溶液、解釋現(xiàn)象：試驗：一根鐵絲一端置于高溫溶液中，另一端置于低溫溶液中。發(fā)現(xiàn)，鐵絲置于高溫溶液中的一端發(fā)生腐蝕（不斷溶解）中的一端發(fā)生腐蝕（不斷溶解）。答案：解釋：高溫部位金屬活性強，易脫離金屬表面而氧化，低溫區(qū)或性弱。這樣形成高溫區(qū)的金

12、屬氧化，產(chǎn)生的電子由鐵絲流向低溫一端，是低溫一端的金屬離子沉積。各種熱交換器、燃燒器等已發(fā)生溫差腐蝕9、繪出、繪出FeFe—H2O的E—pHpH圖，指出保護區(qū)、腐蝕區(qū)、鈍化區(qū)和過鈍化區(qū)。并舉例說明該圖的應(yīng)用。圖，指出保護區(qū)、腐蝕區(qū)、鈍化區(qū)和過鈍化區(qū)。并舉例說明該圖的應(yīng)用。答案金屬的E—pH圖的應(yīng)用預(yù)計一定條件下的金屬腐蝕行為反應(yīng)金屬自發(fā)腐蝕熱力學傾向指明金屬實施保護的可能性與方向總結(jié)E—pH圖的規(guī)律：上腐蝕、下穩(wěn)定、兩邊（左右）腐蝕、中