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金属电化学腐蚀类型及防护措施有哪些
2016-08-16 09:27:14来源:元素商城

化学词典告诉你金属电化学腐蚀类型以及防护金属电化学腐蚀的措施,什么是金属电化学腐蚀,简单来说就是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而产生的破坏。那么它的类型有哪些呢?

 金属电化学腐蚀类型及防护措施有哪些

金属的电化学腐蚀类型 

(1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀  同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下:  

阳极(氧气浓度小的部位)反应式:

Fe = Fe2+ + 2e-

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀)  

阴极(氧气浓度大的部位)反应式:

O2 + 2H2O +4e- = 4OH-

②析氢腐蚀  金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为:

阳极:e = Fe2+ + 2e-

阴极:2H++2e-= H2↑  

在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应:

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀)

(2)宏电池腐蚀 

①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于(Fe2+

/Fe)< (Cu2+/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电

子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下:

阳极反应式: Fe = Fe2+ + 2e-                        

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 

阴极(铜表面)反应式: 

O2 + 2H2O +4e- = 4OH- 

在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

②金属铁和锌直接接触,环境同上,则由于(Zn2+/Zn)< (Fe2+/Fe),

锌作为阳极受到腐蚀,而铁作为阴极,铁表面的氧气得电子后不断生成氢氧根离子,导致酚酞变红(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下: 

阳极反应式: 

 Zn = Zn2+ + 2e- 

3Zn2++ 2[Fe(CN)6]3- = Zn3[Fe(CN)6]2 (黄色沉淀)  

阴极(铁表面)反应式: 

O2 + 2H2O +4e- = 4OH- 

金属的电化学腐蚀防护

防止金属腐蚀的方法很多。如研制耐腐蚀的金属材料、金属表面涂覆保护层及阴极保护法等方法。金属表面涂覆保护层的常用方法有油漆、电镀、喷镀、表面钝化处理,缓蚀剂法等。 

(1)有机缓蚀剂作用机理 

在金属刚开始溶解时,金属表面带有的负电荷能吸附缓蚀剂的离子或分子,形成难溶且腐蚀介质很难穿透的保护膜。在酸性介质中,一般是含有N、S、O的有机化合物。常用的缓蚀剂有乌洛托品、若丁等。 

(2)无机缓蚀剂作用机理 

在中性或碱性介质中可以采用无机缓蚀剂,如铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐等。主要是在金属的表面形成的氧化膜或沉淀物能够隔绝周围介质侵蚀,起到保护的作用。 

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