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  2. 專題 | 電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的比較
    2019-06-20 14:06:22 作者:本網(wǎng)發(fā)布 來源:《腐蝕防護(hù)之友》 分享至:

    腐蝕的分類方法有很多,按材料腐蝕原理的不同,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。名稱上雖然只有一字之差,但兩者有著本質(zhì)的區(qū)別,下面就讓我們一起來認(rèn)識(shí)一下化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕吧!


    化學(xué)腐蝕是金屬在干燥的氣體介質(zhì)中或在不導(dǎo)電的液體介質(zhì)中(如酒精、石油等〉發(fā)生的腐蝕,腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。


    電化學(xué)腐蝕是指金屬在導(dǎo)電的液態(tài)介質(zhì)中因電化學(xué)作用導(dǎo)致的腐蝕,在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等都屬于電化學(xué)腐蝕。


    金屬化學(xué)腐蝕的基本原理:當(dāng)裸金屬表面與干燥的空氣或氧氣接觸時(shí),首先將在表面形成氧分子的物理吸附層,并迅速轉(zhuǎn)化為一層較為穩(wěn)定的化學(xué)吸附膜。隨著氧化過程的繼續(xù)進(jìn)行,反應(yīng)物質(zhì)必須先通過膜層然后再與基體起反應(yīng),氧化速度往往由傳質(zhì)過程所控制。在低溫和常溫時(shí)熱擴(kuò)散不能發(fā)生,只可能發(fā)生離子電遷移,此時(shí)膜的生長速率較慢。在較高溫度時(shí)膜的增長主要依靠熱擴(kuò)散。


    金屬電化學(xué)腐蝕原理:金屬材料與電解質(zhì)接觸,將發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在界面處形成雙電層并建立相應(yīng)的電位。這種金屬電極與溶液界面之間存在的電位差就稱為金屬的電極電位。


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    然而,通常所說的電極電位是指以該電極為陽極,以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為陰極構(gòu)成原電池,所測得原電池的電動(dòng)勢(即原電池開路時(shí)兩個(gè)電極之間的電位差〉,因此又稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電位。


    當(dāng)電極上氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)時(shí)的電極稱為可逆電極,在沒有電流通過時(shí),可逆電極所具有的電位稱為平衡電位。


    平衡電位除了與該電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電位大小有關(guān)外,還與電解質(zhì)的溫度、有效濃度(即活度)等因素有關(guān)。


    化學(xué)腐蝕在生產(chǎn)和生活中并不普遍、只有在特殊條件下發(fā)生,例如,化工廠里的氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵。防止化學(xué)腐蝕的方法有以下幾種:1. 鈍化,例如用鋁罐運(yùn)輸冷濃硝酸;2. 電鍍 , 例如鍍鋅;3. 刷隔離層,例如鐵上刷油漆。


    鋼鐵生銹是最為常見的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象,在生產(chǎn)生活人們會(huì)根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理,依靠外部電流的流入改變金屬的電位,從而降低金屬腐蝕速度,這種材料保護(hù)技術(shù)叫做電化學(xué)保護(hù)。按照金屬電位變動(dòng)的趨向,電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽極保護(hù)兩類。①陰極保護(hù)。通過降低金屬電位而達(dá)到保護(hù)目的的,稱為陰極保護(hù)。根據(jù)保護(hù)電流的來源,陰極保護(hù)有外加電流法和犧牲陽極法。外加電流法是由外部直流電源提供保護(hù)電流,電源的負(fù)極連接保護(hù)對(duì)象,正極連接輔助陽極,通過電解質(zhì)環(huán)境構(gòu)成電流回路。犧牲陽極法是依靠電位負(fù)于保護(hù)對(duì)象的金屬(犧牲陽極)自身消耗來提供保護(hù)電流,保護(hù)對(duì)象直接與犧牲陽極連接,在電解質(zhì)環(huán)境中構(gòu)成保護(hù)電流回路。陰極保護(hù)主要用于防止土壤、海水等中性介質(zhì)中的金屬腐蝕。②陽極保護(hù)。通過提高可鈍化金屬的電位使其進(jìn)入鈍態(tài)而達(dá)到保護(hù)目的的,稱為陽極保護(hù)。陽極保護(hù)是利用陽極極化電流使金屬處于穩(wěn)定的鈍態(tài),其保護(hù)系統(tǒng)類似于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),只是極化電流的方向相反。只有具有活化 - 鈍化轉(zhuǎn)變的腐蝕體系才能采用陽極保護(hù)技術(shù),例如濃硫酸貯罐、氨水貯槽等。

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