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對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

由 化學面面觀 發表于 農業2021-06-21

簡介②犧牲陽極的陰極保護法在被保護金屬上附加一塊電極電勢比它低的較活潑的金屬或合金,使被保護金屬在腐蝕原電池中成為陰極而被保護

優氯淨有腐蝕作用嗎

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

金屬的強度高,有延展性,便於加工成型,因此是較好的構件材料,至今還沒有什麼材料能全面取代他,可金屬普遍存在腐蝕問題。由金屬腐蝕帶來的損失也是非常嚴重的,據統計,全世界每年因腐蝕而損失的鋼鐵約相當於年產量的30%。至於金屬構件,如儀器裝置、儀器儀表等的毀壞,其價值更是遠遠大於金屬材料本身。所以,研究金屬腐蝕的原因,探究金屬腐蝕的防護方法意義重大。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

金屬腐蝕的防護方法有很多,常見的有以下幾種:

1.選擇合適的耐腐蝕金屬或者是合金

當鐵的純度達到99。95%時,它是銀白色的,能像黃金一樣拉長,這種高純度的鐵放置數年也不會生鏽。

合金能提高電極電勢,較少電極活性,使金屬的穩定性大大提高。所以一般會根據不同的用途製備耐腐蝕的合金。如在鋼中加入Cr、Al、Si等元素可增加鋼的抗氧化性。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

2.覆蓋保護層法

覆蓋保護層法有兩種,一種是將耐腐蝕的非金屬材料(如油漆、塑膠、玻璃等)覆蓋在要保護的金屬表面;另一種就是透過電鍍的方法將耐腐蝕性較強的金屬或合金覆蓋在要保護的金屬上。

透過電鍍的方法覆蓋的保護層,若鍍層金屬的電極電勢較基底金屬低,鍍層主要起防腐作用,即使鍍層有缺陷,基底金屬也會受到保護。如白鐵製品的水桶經常磕磕碰碰,卻依然沒有鏽痕。而鍍層金屬的電極電勢比基底金屬高時,則鍍層只起作隔離和裝飾作用。如馬口鐵製成的罐頭盒,它開啟後可能過不了幾天就出現鏽斑。

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3.緩蝕劑法

在腐蝕介質中,加入少量能減少腐蝕速率的物質以達到防止腐蝕的方法叫緩蝕劑法。所加的物質叫做緩蝕劑。

根據緩蝕劑的化學組成,緩蝕劑可分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑兩大類。

在中性或鹼性介質中一般用無機緩蝕劑,如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽等。它們能使金屬表面形成氧化膜或沉澱物。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

例如,鉻酸鈉在中性水溶液中可使鐵氧化成氧化鐵,並與鉻酸鈉的還原產物三氧化二鉻形成複合氧化物保護膜。

在酸性介質中,常用有機緩蝕劑。它們一般是含有N、S、O的有機化合物,常用的有烏洛托品、若丁等。

有機緩蝕劑多能形成吸附膜。吸附時,它的極性基團吸附於金屬表面,非極性基團則背向金屬表面,形成單分子層使酸性介質中的氫離子難以接近金屬表面,從而阻礙了金屬的腐蝕。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

4.電化學保護法

電化學保護法分為陰極保護法和陽極保護法兩種。

(1)陰極保護法

陰極保護法就是使被保護金屬成為電化學系統中的陰極,從而不被腐蝕。

①外加電流的陰極保護法

在外加電流的作用下,用廢鋼或石墨等不溶性的輔助件作陽極,被保護金屬作陰極,從而達到防止腐蝕的目的。

這種方法廣泛用於土壤、海水和河水中裝置防腐。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

②犧牲陽極的陰極保護法

在被保護金屬上附加一塊電極電勢比它低的較活潑的金屬或合金,使被保護金屬在腐蝕原電池中成為陰極而被保護。

這種方法適用於海輪外殼、海底裝置的保護。而常用的犧牲陽極材料有Mg、Al、Zn及其合金。

對於金屬腐蝕的防護,有哪些有效的方法?

(2)陽極保護法

當金屬在給定的條件下有可能變成鈍態時,如果給它通上適當的陽極電流,它就能發生陽極極化,使電極電勢往正方向移動。當電極電勢達到一定的數值,金屬就由活性狀態變為鈍態。

這種方法在強腐蝕的酸性介質中應用較多。

Tags:緩蝕劑金屬腐蝕電極電勢陽極