影响金属腐蚀的因素

影响金属腐蚀的因素

如前所述，腐蚀发生的过程主要依化学反应和电化学反应两种方式来进行。例如：铁的腐蚀就化学反应的观点而言，其在大气中的氧化过程为：

室温时Fe＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）2氢氧化亚铁

2Fe（OH）2＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）3

氢氧化铁（铁锈）

而以电化学反应式表示则为：

Fe＋1/2 O2 ＋H2 O →Fe+2＋2 OH-→ 2Fe（OH）3

氢氧化铁（铁锈）

但这只是反应过程描述的不同，实际上，随环境的改变，各种影响腐蚀因素愈形复杂，它们会使得腐蚀的程度或是型态都跟着改变，并且增加腐蚀的严重性。例如：大气中原有水份和尘埃，足以影响腐蚀的程度，然而随着工业化程度的增加之外，还加入了各种气体和化合物，像是二氧化硫SiO2、硫化氢H2S等，加上本省海岛地形含有充足的盐份，经由电化学反应，这些物质更助长了材料的腐蚀。再如：铁置于高温环境中，其腐蚀型态不同于常温下的反应，而是直接与氧结合，形成Fe2O3 (氧化铁)、FeO（氧化亚铁）、Fe3O4（四氧化三铁）等氧化物。除了大气之外，土壤、溶液、酸碱度、散乱电流等，也都是影响腐蚀的环境因素。在其它因素方面，如：制品的材料成份、热

处理效应、加工效应也在在影响腐蚀的结果。

1、大气

在没有湿度存在的大气中，由于没有电解液，腐蚀无法进行反应，因此一般材料的腐蚀速率小到足以忽略，但当大气中的尘埃或不纯物存在时，由于他们会使湿气凝在金属表面，因此即使些微的湿气，腐蚀性就会有很大的差异。

大气因腐蚀性的不同主要分为海岸地带、工业地带、热带、寒带、都市或乡村等类型。海岸地带大气中所含的盐份与湿气结合，可以形成伽凡尼电池或是氧气浓差电池；工业地带的大气含有碳、碳化合物、硫化物和金属氧化物，其中最主要的腐蚀性成份是二氧化硫，它的主要来源是煤、重油、汽油的燃烧所产生，而含硫化物的酸雨更足以加速腐蚀的进行，对铁而言，由于二氧化硫经反应可以产生H2SO4，H2SO4与铁作用，经由上列反应式之催化，就会使铁产生更大的腐蚀。

温度是促使大气腐蚀的另一个重要因素，高温会加速氧化腐蚀的现象，这类损害称为高温加速氧化腐蚀或加速氧化，在一定的氧气浓度下(例如：密闭容器中)，温度每增加30℃，腐蚀速率会增加一倍。

2、土壤

许多结构材料必须长年与土壤接触，例如：地下水管、油管、煤气管路等，因此土壤的成份对金属腐蚀的影响很大。一种金属可以在某处使用得很理想，却可能在另一处因土壤环境的差异，产生严重的腐蚀或破坏。(土壤对于腐蚀之影响主要是由于其多孔性、盐类(去极

剂或抑制剂)、水份、电导度、酸碱度等因素，其间各种条件的差异会使得化学及电化学腐蚀反应的进行产生不同的结果。此外空气流通性差而含有硫酸盐的土壤，还可能会有还原硫酸菌等微生物存在，造成极大的腐蚀速率。

有机无机涂层、金属涂层、土壤改良或阴极防蚀都是有效的方法。

3、散乱电流

散乱电流是指非经正常电路而来的电流，当这类电流进入金属装置而后又离开时，其流经的面积就会产生腐蚀。相较于大地中的自然电流，它们显得不稳定而且影响较大，因此于散乱电流会影响结构的场合，就必须特别防范。

散乱电流又分为直流及交流两类，而直流的影响又较大。直流散乱电流的来源是电气化火车、接地的直流电机、电焊机、电镀工厂等，而交流散乱电流的来源是接地的交流发电系统等。

防范散乱电流的方法有：以低电阻金属导体结合受保护体(例如：地下水管)和散乱电流源(例如：电车轨道)，以避免电位产生大变化；阳极或阴极防蚀、装设绝缘耦合器(coupling)等。

4、溶液

材料在中性、酸性、碱性各种溶液中，都会有不同的腐蚀速率，而溶液中的各种条件也会影响腐蚀的进行。例如：水溶液中氧的浓度、电解质、流速等。溶液是形成电化学腐蚀的重要介质，许多腐蚀现象因此而生。

5、材料成份

一般材料成份如果稍有不同，在水中和土壤中之腐蚀效率并没有显著的影响，但是如果在海水或酸性等其他的环境中，腐蚀速率就会受到影响。

例如钢铁材料中含有磷及硫，在酸中就会显著增加腐蚀速率。锰则会使含硫的钢减低酸中的腐蚀性，镍在碱性溶液中也有类似的效果。

6 、热处理效应

材料经过热处理之后，容易产生局部的电池效应，有些地方形成阳极而有些地方形成阴极，这样形成的伽凡尼电池也会影响腐蚀速率。例如：碳钢在高温时急冷会形成麻田散铁，如果再经回火形成第二相组织 碳化铁，两相之间就会形成伽凡尼电池而加速腐蚀反应。

但在实际上相对于其他因素，热处理对腐蚀的影响并非很大，只要注意加热或冷却的程序，或添加适当的抑制剂都能将腐蚀速率减低至最轻程度。

7、加工效应

材料在经过敲击或冷作之后都会产生残留应力，这样的结果实际上是产生了晶格缺陷或是碳化物、氮化物等的偏析现象，因而形成局部电池效应，应力腐蚀就是这一类腐蚀的代表。

如果使应力作用加上特定的环境，应力腐蚀的速率就会十分显著，加工所产生的应力腐蚀破坏有时也沿晶粒间隙进行，因而产生多种因素混和的腐蚀现象。应力腐蚀可以用后加工(例如：珠击法)、材料改良(添加合金元素)或阴极保护法来抑制。

金属腐蚀

1、金属腐蚀过程的特点是什么？采用那些指标可以测定金属全面腐蚀的速度。 答：特点因腐蚀造成的破坏一般从金属表面开始，然后伴着腐蚀的过程进一步发展，富士破坏将扩展到金属材料的内部，并使金属的性质和组成发生改变；金属材料的表面对腐蚀过程进行有显著的影响。重量指标：就是金属因腐蚀而发生的重量变化。深度指标：指金属的厚度因腐蚀而减少的量。电流指标：以金属电化学腐蚀过程阳极过程电流密度的大小。2、双电层的类型有哪些？平衡电极电位，电极电位的氢标度的定义？ 答：类型：金属离子和极性水分子之间的水花力大于金属离子与电子之间的结合力；金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子之间的结合力；吸附双电层。平衡电极电位：金属浸入含有同种金属离子的溶液中参与物质迁移的是同一种金属离子，当反应达到动态平衡，反映的正逆过程的电荷和物质达到平衡，这是电位为平衡电极电位；电极电位的氢标度：以标准氢电极作为参考电极而测出的相对电极电位值称为电极电位的氢标度。 3、判断金属腐蚀倾向的方法有哪几种？ 答：a腐蚀反映自由能的变化△G<0则反应能自发进行△G=0则达到平衡△G>0不能自发反应b标准电极电位越负，金属越易腐蚀 4、以Fe-H2O体系为例，试述电位-PH图的应用。 答：以电位E为纵坐标，PH为横坐标，对金属—水体系中每一种可能的化学反应或电化学反应，在取定溶液中金属离子活度的条件下，将其平衡关系表现在图上，这种图叫做电位PH平衡图。应用：预测金属的腐蚀倾向；选择控制腐蚀的途径。 5、腐蚀原电池的组成及工作历程？它有那些类型。 答：组成：阴阳极、电解质溶液、电路四个部分；工作历程：阳极过程、阴极过程、电流的流动；类型：a宏观腐蚀电池：异金属解除电池、浓差电池、温差电池；b微观腐蚀电池。 6、极化作用、极极化、阴极极化的定义是什么？极化的本质是什么？极化的类型有哪几种？答：极化作用：由于通过电流而引起原电池两级的电位差减小，并因而引起电池工作电流强度降低的现象；阳极极化：当通过电流时，阳极电位向正的方向移动的现象；阴极极化：当通过电流时，阴极电位向负的方向移动的现象；极化的本质：电子迁移的速度比电极反应及有关的连续步骤完成的快；极化的类型：电化学极化、浓度极化、电阻极化。 7、发生阳极极化与阴极极化的原因是什么？ 答：阳极：阳极的电化学极化：如果金属离子离开晶格进入溶液的速度比电子离开阳极表面的速度慢，则在阳极表面上就会积累较多的正电荷而使阳极电位向正方向移动；阳极的浓度极化：阳极反应产生的金属离子进入分布在阳极表面附近溶液的速度慢，就会使阳极表面附近的金属离子浓度逐渐增加；阳极的电阻极化：很多金属在特定的溶液中能在表面生成保护膜能阻碍金属离子从晶格进入溶液的过程，而使阳极电位剧烈的向正的方向移动，生成保护膜而引起的阳极极化。阴极：电化学：氧化态物质与电子结合的速度比外电路输入电子的速度慢，使得电子在阴极上积累，由于这种原因引起的电位向负的方向移动；阴极的浓度极化：氧化态物质达到阴极表面的速度落后于在阴极表面还原反应的速度，或者还原产物离开电极表面的速度缓慢，将导致电子在阴极上的积累。 8、比较实测极化曲线与理想极化曲线的不同点？极化率的定义是什么？极化图有哪些应用？怎样判断电化学腐蚀过程的控制取决于哪些方面。 答：区别：理想极化曲线是理想电极上得到的曲线，只发生一个电极反应，初始电位为平衡电极电位，实际极化曲线是实际测量得到的曲线，不只发生一个电极反应，初始电位为混合电位。极化率：电极电位随电流密度的变化率，即电极电位对于电流密度的导数。极化图的应用：用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素；表示腐蚀电池的控制类型。控制取决于：阴极极化控制、阳极极化控制、欧姆电阻控制。

冷却水中金属腐蚀影响因素

工 业 技 术 1 影响因素：1.1 PH 值 PH=-log［H +］ PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值，它表征溶液的微酸碱的性质，PH=7，中性；PH<7，酸性；PH>7，碱性，因为许多化学反应都是在［H +］很小的条件下进行的，为了表示很小的浓度，避免用负指数的麻烦，通常用负对数来表示酸碱度，故引入PH 值的概念。 由此可见，冷却水的PH 值越小，酸性越大，对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些，反之，会慢一些。 1.2 阴离子 金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系，水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为： 冷却水中金属腐蚀影响因素 程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强 （中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010000） 摘 要：在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。关键词：冷却水；金属腐蚀；硬度；金属离子；悬浮固体中图分类号： U664.81+4 文献标识码：A NO 3-

金属防腐的影响因素

金属防腐的影响因素 一般讲，金属的腐蚀是多种因素共同作用的结果，而其中某种因素在腐蚀过程中起着重要的作用。金属表面喷漆形成涂装保护层，其金属发生腐蚀的区域是在涂装漆膜与金属表面的界面区域，并不断向金属基体深处侵蚀扩张。 金属的防腐蚀过程目前分为三大类：金属的阳极保护；金属的阴极保护；以及金属表面的非金属涂装保护。金属的阳极保护是指在某种金属表面镀覆一种电极电位较低的金属材料，在腐蚀环境中电位较低的金属材料首先被腐蚀而起到一种保护作用（如：钢铁表面镀覆金属锌）；金属的阴极保护是指在金属表面镀覆一种电位较高的耐腐蚀金属材料，在腐蚀环境中将低电位金属完全包覆，把低电位金属与腐蚀性物质隔绝开来（如：钢铁表面镀铜）； 喷漆涂装金属腐蚀因素分析和预防的方法 1金属材质等因素的影响 喷漆涂装金属的腐蚀与金属材质本身耐蚀性有很大关系。用于以喷漆涂装的金属有钢铁材料，铝合金，铜合金或镁合金等，无疑金属材质的不同，金属喷漆涂装的抗蚀防腐性能也不尽相同。金属材料表面状态的差异，经喷漆涂装，其涂层的防腐抗蚀保护效果有明显的不同。比如将经喷砂净化处理的钢板材零件和自然锈蚀的同牌号钢板零件进行同类喷漆涂装保护，由于锈蚀的不利影响，天然锈蚀钢板零件较经喷砂的钢板零件其腐蚀速率高出数十倍，其抗蚀防护效果明显低于后者。金属表面所存在的缺陷如夹杂、微裂、应力等和大气中水分及活性离子（Cl-、Br-等）的吸附都会不同程度地影响甚至加速喷漆涂装金属的腐蚀。 金属表面喷漆涂装前的净化脱脂，活化除锈等前处理及表面处理工艺的应用都可以有效地改善喷漆涂装金属的防腐抗蚀性能。生产实践证明喷漆涂装金属防腐性的优劣与其涂装前基体前处理质量的好坏影响极大，金属（尤其是铸件）表面涂装前所进行的有效除油脱脂，除锈或采用喷砂喷丸等可以引起净化活化表面，保证涂装漆膜与基体金属良好的结合力，对提高喷漆涂装金属的耐腐蚀性能是十分有益的。 钢铁材料涂装前处理工序的磷化处理是广泛地做为喷漆涂装的底层，对提高涂装层附着力和提高涂装金属的防腐抗蚀性能是无可非议的。 铝合金的磷化、化学氧化、阳极氧化处理等都可做为喷漆涂装的底层，对改善和提高涂装金属耐蚀性能无疑是优良的。 总之，对金属基材良好的表面处理工艺是提高喷漆涂装金属耐腐蚀性的重要一环和可靠基础。 2金属喷漆涂装施工工艺及环境的影响 金属表面的清洁程度严重影响涂装喷漆层的结合力，制件表面残留或吸附的水、油污及其它异物等消除不净，往往会产生针孔、结瘤、起皮或结合不良等故障。 钢铁零件磷化处理后，铝合金零件化学氧化或阳极化处理后，镁合金零件化学氧化处理后等，均要在不超过24小时内及时进行喷漆涂装，钢铁零件经喷砂、喷丸处理也必须在六小时内进行喷漆涂装。这一工艺措施是实践证明的有助于提高涂装膜层与基体附着力，增强其抗蚀性能的好办法。

金属腐蚀

1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非平衡电位？ 平衡电极电位是所有粒子在电极界面各相中的化学势相等,电极表面同时达到电荷和物质平衡时的电位 纯金属浸于自身离子活度为1mol/L 的溶液中的平衡电极电位即为标准电极电位。 当金属和电解质溶液建立的双电层的电极过程为不可逆时，其电极电位成为非平衡电极电位 4 什么是腐蚀原电池？分类？特点？ 腐蚀原电池：产生的电流是由于它的两个电极即锌板与铜板在硫酸溶液中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力 根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐蚀电池分为两大类： 宏观腐蚀电池——电极尺寸相对较大 1) 异种金属浸于不同的电解质溶液 2) 电偶电池——异种金属在同一腐蚀介质中相接触 3) 浓差电池--金属材料的电位与介质中金属离子的浓度C 有关（能斯特公式）： 浓度低处电位低，氧浓差电池（差异充气电池）：氧浓度低处电位低 4) 温差电池——金属材料的电位与介质温度有关，浸入腐蚀介质中金属各部分，由于所处环境温度不同，可形成温差腐蚀电池 微观腐蚀电池——电极尺寸相对微小，可引起微观局部腐蚀，分布均匀时可形成宏观均匀腐蚀。 1) 金属表面化学成分不均匀性而引起的微观电池 2) 金属组织不均匀性构成的微观电池 3) 金属表面物理状态的不均匀性构成的微观电池 4) 金属表面膜不完整构成的微观电池 5 pH-电位图中直线、点及区域代表何意义，如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何用处和不足之处。 1（1）稳定区：在此区域内，电位和pH 的变化不会引起金属的腐蚀，即在热力学上，金属处于稳定状态。 （2）腐蚀区：在此区域内，金属是不稳定的，可随时被腐蚀；Fe2+和Fe3+等离子是稳定的。 （3）钝化区：在此区域内，生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。金属是否遭受腐蚀，取决于所生成的固态膜是否具有保护性。 2 A 处：Fe 与H2稳定区，不发生腐蚀 B 处：Fe2+与H2稳定区，发生析氢腐蚀 Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） 2H+ ＋ 2e ＝ H2 （阴极） C 处：Fe2+与H2O 稳定区，发生氧还原腐蚀 Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） O2＋4H+ ＋ 4 e ＝2H2O （阴极） 3 采取三种措施使B 处金属离开腐蚀区 ： 降低电位：使B 点向下移动到稳定区——阴极保护技术。 升高电位：使B 点向上移动到钝化区——阳极钝化保护技术。 提高溶液的pH ：使B 点向右移动到钝化区——自钝化技术。 4 理论电位—pH 图的局限性 ： 图中数据均为热力学性质，只能预示反应倾向，不涉及反应速率 图中电位均平衡电位，实际上金属中和自身离子建立平衡的情况极少 图中pH 值为反应平衡pH 值，它和溶液环境宏观pH 值是有差别的 0ln RT E E C nF =+

硫化氢腐蚀的机理及影响因素

硫化氢腐蚀的机理及影响因素 作者：安全管理网来源：安全管理网 1. H2S腐蚀机理 自20世纪50年代以来，含有H2S气体的油气田中，钢在H2S介质中的腐蚀破坏现象即被看成开发过程中的重大安全隐患，各国学者为此进行了大量的研究工作。虽然现已普遍承认H2S不仅对钢材具有很强的腐蚀性，而且H2S本身还是一种很强的渗氢介质，H2S腐蚀破裂是由氢引起的；但是，关于H2S促进渗氢过程的机制，氢在钢中存在的状态、运行过程以及氢脆本质等至今看法仍不统一。关于这方面的文献资料虽然不少，但以假说推论占多，而真正的试验依据却仍显不足。 因此，在开发含H2S酸性油气田过程中，为了防止H2S腐蚀，了解H2S腐蚀的基本机理是非常必要的。 (1) 硫化氢电化学腐蚀过程 硫化氢(H2S)的相对分子质量为34.08，密度为1.539kg/m3。硫化氢在水中的溶解度随着温度升高而降低。在760mmHg，30℃时，硫化氢在水中的饱和浓度大约3580mg/L。 1

在油气工业中，含H2S溶液中钢材的各种腐蚀(包括硫化氢腐蚀、应力腐蚀开裂、氢致开裂)已引起了足够重视，并展开了众多的研究。其中包括Armstrong和Henderson对电极反应分两步进行的理论描述；Keddamt等提出的H2S04中铁溶解的反应模型；Bai和Conway对一种产物到另一种产物进行的还原反应机理进行了系统的研究。研究表明，阳极反应是铁作为离子铁进入溶液的，而阴极反应，特别是无氧环境中的阴极反应是源于H2S中的H+的还原反应。总的腐蚀速率随着pH的降低而增加，这归于金属表面硫化铁活性的不同而产生。Sardisco，Wright和Greco研究了30℃时H2S-C02-H20系统中碳钢的腐蚀，结果表明，在H2S分压低于0.1Pa时，金属表面会形成包括FeS2，FeS，Fe1-X S在内的具有保护性的硫化物膜。然而，当H2S分压介于0.1～4Pa时，会形成以Fe1-X S为主的包括FeS，FeS2在内的非保护性膜。此时，腐蚀速率随H2S浓度的增加而迅速增长，同时腐蚀速率也表现出随pH降低而上升的趋势。Sardisco和Pitts发现，在pH处于6.5～8.8时，表面只形成了非保护性的Fe1-X S；当pH处于4～6.3时，观察到有FeS2，FeS，Fe1-X S形成。而FeS保护膜形成之前，首先是形成Fe S1-X；因此，即使在低H2S浓度下，当pH在3～5时，在铁刚浸入溶液的初期，H2S也只起加速腐蚀的作用，而非抑制作用。只有在电极浸入溶液足够长的时间后，随着FeS1-X逐渐转变为FeS2和FeS，抑制腐蚀的效果才表现出来。根据Hausler等人的研究结果，尽管界面反应的重 2

影响土壤腐蚀的因素

影响土壤腐蚀的因素 土壤的腐蚀性主要受到多种因素的影响。 1．含盐量 土壤中含有多种矿物盐，其可溶盐的含量与成分是影响电解质溶液导电性的主要因素，甚至有些成分还参与电化学反应，从而对土壤腐蚀性产生一定的影响。一般，土壤中可溶盐的含量都在2％以内，很少超过5％。土壤中分布最广的是含镁、钾、钠、钙元素的盐类。因为铁盐大都是可溶盐，所以氯离子和硫酸根离子含量越大，土壤腐蚀性越强。 2．含水量土壤中总是有一定量的水分，含水量不同，土壤的腐蚀性不同。 (1)土壤含水量很低时，腐蚀性一般不大； (2)含水量增加，电解质溶液增多，腐蚀原电池回路电阻减小，腐蚀速度增大； (3)含水量增加到一定程度，土壤中的可溶盐已全部溶解，随着含水量的增加，不再有新的盐分溶解，腐蚀速度不再有较大的变化。 3．含氧量如前所述，O2是金属腐蚀的去极化剂，其存在，可以加速金属的腐蚀。土壤中含氧量增加，可以减小阴极反应所受阻力，增加腐蚀电池的腐蚀电流即提高腐蚀速度。由此，可以认为氧的存在可以起到去极化作用。土壤中含氧量的大小与土壤的深度、结构、渗透性、含水量、温度和生物活动等因素有关。在通常情况下，干燥疏松的土壤，含氧量较高；沼泽土和粘性较强的土壤，含氧量较低。 4．细菌 如前所述，一般情况下含氧量越大，土壤腐蚀性越强。但是在某些缺氧的土壤中仍发现存在严重的腐蚀，这是因为有细菌参加了腐蚀过程。土壤中与金属腐蚀有关的细菌主要是硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌属于厌氧性细菌，即只有在缺氧或无氧的条件下才能生存。如果土壤中非常缺氧，而且有不存在氧浓差电池及杂散电流等腐蚀大电池时，腐蚀过程是很难进行的。但是，对于含有硫酸盐的土壤，如果有硫酸盐还原菌的存在，腐蚀不但能顺利进行，而且更加严重。细菌腐蚀并非它本身对金属的侵蚀作用，而是细菌生命活动的结果间接地对金属腐蚀的电化学过程产生影响。据（阿果石油论坛https://www.doczj.com/doc/7a16176675.html,）主要有以下4种方式影响腐蚀过程。 (1)新陈代谢产物的腐蚀作用：硫酸盐还原菌新陈代谢过程中产生的硫化物，可以促进金属的腐蚀。 (2)生命活动影响电极反应的动力学过程：硫酸盐还原菌的活动过程对腐蚀电池的阴极过程能起到促进作用。 (3)改变金属所处环境的状况：细菌的存在，可以改变金属表面的氧浓度、盐浓度，pH

混凝土结构的腐蚀及防腐措施

编号：AQ-JS-00082 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 混凝土结构的腐蚀及防腐措施Corrosion and anticorrosion measures of concrete structure

混凝土结构的腐蚀及防腐措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 混凝土结构一直被认为是一种节能、经济、用途极为广泛的人工耐久性材料,是目前应用较为广泛的结构形式之一.但随着结构物的老化和环境污染的加剧,其耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的关注.由于勘察、设计、施工及使用过程中多因素影响,很多混凝土结构都先后出现病害和劣化,使结构出现了各种不同程度的隐患、缺陷或损伤,导致结构的安全性、适用性、耐久性降低,最终引起结构失效,造成资金的巨大浪费.从国外情况来看[1],美国与钢筋腐蚀有关的损失占总腐蚀的40%;前苏联工业建筑的腐蚀损失占工业固定资产的16%,仅混凝土和钢筋的腐蚀损失占GDP的1?25%;1999年,澳大利亚公布的腐蚀损失为GDP的4.2%.除此之外,北欧、英国、加拿大、印度、日本、韩国及海湾地区等不少国家都存在以基础结构设施为主的腐蚀.中国面临的问题同样很严峻.根据中国工程院2001~2003年《中国工业和自然环境腐蚀调查与对策》中的统计,1998年中国建

影响金属腐蚀的因素

影响金属腐蚀的因素 如前所述，腐蚀发生的过程主要依化学反应和电化学反应两种方式来进行。例如：铁的腐蚀就化学反应的观点而言，其在大气中的氧化过程为： 室温时Fe＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）2氢氧化亚铁 2Fe（OH）2＋1/2 O2 ＋H2 O→ 2Fe（OH）3 氢氧化铁（铁锈） 而以电化学反应式表示则为： Fe＋1/2 O2 ＋H2 O →Fe+2＋2 OH-→ 2Fe（OH）3 氢氧化铁（铁锈） 但这只是反应过程描述的不同，实际上，随环境的改变，各种影响腐蚀因素愈形复杂，它们会使得腐蚀的程度或是型态都跟着改变，并且增加腐蚀的严重性。例如：大气中原有水份和尘埃，足以影响腐蚀的程度，然而随着工业化程度的增加之外，还加入了各种气体和化合物，像是二氧化硫SiO2、硫化氢H2S等，加上本省海岛地形含有充足的盐份，经由电化学反应，这些物质更助长了材料的腐蚀。再如：铁置于高温环境中，其腐蚀型态不同于常温下的反应，而是直接与氧结合，形成Fe2O3 (氧化铁)、FeO（氧化亚铁）、Fe3O4（四氧化三铁）等氧化物。除了大气之外，土壤、溶液、酸碱度、散乱电流等，也都是影响腐蚀的环境因素。在其它因素方面，如：制品的材料成份、热

处理效应、加工效应也在在影响腐蚀的结果。 1、大气 在没有湿度存在的大气中，由于没有电解液，腐蚀无法进行反应，因此一般材料的腐蚀速率小到足以忽略，但当大气中的尘埃或不纯物存在时，由于他们会使湿气凝在金属表面，因此即使些微的湿气，腐蚀性就会有很大的差异。 大气因腐蚀性的不同主要分为海岸地带、工业地带、热带、寒带、都市或乡村等类型。海岸地带大气中所含的盐份与湿气结合，可以形成伽凡尼电池或是氧气浓差电池；工业地带的大气含有碳、碳化合物、硫化物和金属氧化物，其中最主要的腐蚀性成份是二氧化硫，它的主要来源是煤、重油、汽油的燃烧所产生，而含硫化物的酸雨更足以加速腐蚀的进行，对铁而言，由于二氧化硫经反应可以产生H2SO4，H2SO4与铁作用，经由上列反应式之催化，就会使铁产生更大的腐蚀。 温度是促使大气腐蚀的另一个重要因素，高温会加速氧化腐蚀的现象，这类损害称为高温加速氧化腐蚀或加速氧化，在一定的氧气浓度下(例如：密闭容器中)，温度每增加30℃，腐蚀速率会增加一倍。 2、土壤 许多结构材料必须长年与土壤接触，例如：地下水管、油管、煤气管路等，因此土壤的成份对金属腐蚀的影响很大。一种金属可以在某处使用得很理想，却可能在另一处因土壤环境的差异，产生严重的腐蚀或破坏。(土壤对于腐蚀之影响主要是由于其多孔性、盐类(去极

金属腐蚀

《金属腐蚀》 1.名词解释 （1）电极电位：由参与电极与被测电极组成的原电池的电动势称作电极电位。（2）平衡（或可逆）电位：当金属电极上只有一个确定的电极反应（氧化反应和还原反应的反应物是同一种物质），当金属溶解速度等于金属离子的沉淀速度时，并且该反应处于动态平衡中，即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度相同，那么点极就获得了一个不变的电位值，称平衡（或可逆）电位。 （3）非平衡（或不可逆）电位：当金属和电解质溶液建立的双电子层的点极过程为不可逆时，其电极电位称为非平衡电位。 （4）腐蚀电池极化：通过电流而引起腐蚀电池两极间电位差减少导致电池工作电流强度降低的现象。 （5）阳极极化：当电流通过，阳极电位向正方向变化的现象。 （6）阴极极化：当电流通过，阴极电位向负方向变化的现象。 （7）活化极化：由于电极电化学反应迟延而引起其电位偏离平衡电位的现象。（8）浓度极化：由于电子转移步骤的速度比反应物或产物的液相传质步骤的速度快，则电极表面和溶液深处的反应和产物的浓度将出现差异，由这种浓度差引起的电极电位变化称为浓度极化。 （9）阴极去极化：消除阴极极化的方法或手段。 （10）极化曲线：描述流过电极的电流（密度）与电极电位关系的曲线。 极化特征：过电位越大，极化曲线越陡，表明极化程度越高，电极反应阻力越大。 2.金属锌在空气中和在稀硫酸中的腐蚀动力学存在的差异如下： （1）锌在干燥的空气中发生的是单纯的化学氧化，生成氧化膜，无电荷转，且金属锌表面上氧化膜的生长符合对数规律。反应最开始腐蚀量随时间增长呈线性变化。生成腐蚀膜之后，扩散阻力增加，反应速度降低，腐蚀量与时间呈对数关系变化。 （2）锌在稀硫酸中发生的是电化学腐蚀，溶液中有H2析出，阳离子从阳极区向阴极区迁移，阴离子从阴极区向阳极区迁移，构成腐蚀电池（阴极：2H++2e-→H2，阳极：Zn-2e-→Zn2+）。随着反应的进行阳极相逐渐转移到液相中去，阴极相逐渐暴露（阳极表面积减少）。造成大阴极小阳极，加快反应速率，腐蚀量与时间呈

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题及实验答案

腐蚀与防护试题 1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。 金属的E—pH图的应用 预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。常见金属在中性介质中都比较稳定。 应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。 2、 3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率 如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。大阴极小阳极会加速腐蚀速率。 如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。 相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。 4、腐蚀极化图说明其应用。 腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。 腐蚀极化图的应用 （1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素 (a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响） (b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图） (c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图） (d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。 （2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。 5、阳极型缓蚀剂 阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，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。 1化学腐蚀的概念、及特点

铁金属腐蚀及防腐处理

铁金属在大气中的腐蚀及原理

铁金属在大气中的腐蚀及原理 摘要：本文根据铁的化学性质、大气的成分，结合所学的化学知识，分析了铁在空气中氧化腐蚀过程和原理，探讨了在大气中影响铁及合金的主要因素。 关键词：铁金属氧化腐蚀大气 1 引言 众所周知，各种金属工程材料都有一定的使用寿命。这是由于它们在使用或存放的过程中都会受到不同形式的直接或间接的损坏，如最常见的氧化腐蚀现象。 金属腐蚀是多种多样的，习惯上把金属或合金在大气中由于氧、水分及其他物质的作用而发生的腐蚀或变色称为锈蚀，这种腐蚀产物称为“锈”。例如钢铁在潮湿的大气中与氧作用腐蚀生成棕褐色的铁锈，它是一种含水的Fe2O3和FeO的化合物，其化学成份一般式可用χFe2O3?yFeO?zH2O表示。铜氧化腐蚀后表面变绿即铜锈，如青铜器博物馆出土的青铜器，经过2500多年的氧化腐蚀，表面形成的翠绿色物质。 铁及其合金是我们日常生活和建筑工程中使用量最大的金属材料，研究铁在大气环境中氧化腐蚀是铁金属及其合金腐蚀的重要形式，十分必要。 2 大气中的成分 铁容易腐蚀主要因为它是非常活泼的金属元素，易与其他元素反应形成化合物，纯金属铁遇到大气中的氧更容易发生氧化腐蚀，所以我们平常见到的铁制品基本上是褐色。

铁金属氧化的确切定义，可分为狭义氧化和广义氧化两种。 狭义氧化，是指铁与氧气反应生成氧化物的过程。广义氧化，是指铁与含氧、含硫、含卤素、含碳、含氮等其他气体反应生成相应的氧化物、硫化物、卤化物、碳化物、氮化物等化合物的过程。 铁及其合金材料在大气环境中氧化腐蚀的外在因素主要包括以下几个方面： （1）大气环境介质组分：如气相中的O2、H2O、CO、CO2、H2、N2、NH3、H2S、HCl等。 （2）大气环境介质的状态因素：气体分压、流速、温度、压力、冷热循环等。 （3）氧化—还原循环。 （4）燃烧物与附着物：燃灰等积灰物。 地球表面自然状态的空气叫做大气。大气中的主要成分是氮气、氧气、少量其他气体和一定量的水分。在典型的农村环境中，大气成分接近于自然大气的成分；而在城镇工业环境中还有SO2、H2S、酸、碱、盐挥发物以及粉尘等。 铁金属、合金钢及其构筑物，在其加工制造、贮运和使用过程中都处于大气环境之下。这些铁金属或构筑物在大气环境下发生的氧化腐蚀现象，就叫做大气氧化腐蚀。 3 铁金属在大气环境中氧化腐蚀的历程 铁金属在大气中氧化腐蚀是一个复杂的过程。这里只探讨狭义的铁金属大气氧化腐蚀历程，按其化学反应、电化学反应和扩

小议腐蚀混凝土结构的几种因素

小议腐蚀混凝土结构的几种因素 腐蚀是影响混凝土结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。为了保证防腐蚀工程的质量，在设计中应根据腐蚀介质的性质、浓度和作用条件，结合工程部位的重要性等因素，正确选择防腐蚀材料和构造；在施工中应严格执行科学的制度，精心施工，确保建筑工程质量，提高建筑物使用寿命，执行可持续发展。本文就腐蚀混凝土结构的因素进行分析，进一步指出预防腐蚀混凝土结构的处理办法。 标签：混凝土结构腐蚀因素预防办法 随着结构的老化和环境污染的加重，钢筋混凝土结构耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的关注。混凝土中的钢筋锈蚀已构成影响钢筋混凝土结构物耐久性的最主要原因，给世界各国造成了巨大损失。必须认识到防腐技术和预防措施的紧迫性。 1 腐蚀混凝土结构的因素 1.1素混凝土结构 素混凝土的基本组成材料是水泥、砂、石和水。影响素混凝土结构的耐久性的主要因素为碱-集料的反应（混凝土中碱含量超标，暴露在水或潮湿环境使用时，其中的碱与碱活性集料间发生反应，引起膨胀）。 1.2 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构材料是混凝土与钢筋的复合体，它的腐蚀形态可分为两种：一是由混凝土的耐久性不足，其本身被破坏，同时也由于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构的破坏；二是混凝土本身并未腐蚀，但由于外部介质的作用，导致混凝土本身化学性质的改变或引入了能激发钢筋腐蚀的离子，从而使钢筋表面的钝化作用丧失，引起钢筋的锈蚀。从化学成分来看，钢筋的锈蚀物一般为Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等，其体积比原金属体积增大2～4倍。由于铁锈膨胀，对混凝土保护层产生巨大的辐射压力，其数值可达30MPa（大于混凝土的抗拉极限强度）使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝（俗称顺筋裂缝）。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道，加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比裸露情况快，等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度，混凝土保护层则开始剥落，最终使构件丧失承载能力。 影响混凝土中性化（包括碳化）速度的因素很多，但主要的因素是混凝土的密实度，即抗渗性能。混凝土愈密实，即抗渗性能愈高，则外界的气体只能作用于混凝土表面，向内部渗透比较困难。影响混凝土密实度的主要因素是混凝土的水灰比和单位水泥用量。水泥品种对混凝土的中性化速度有一定的影响；不同品种的水泥，因其掺合料的品种及含量不同，水解时生成的碱性物质数量不同，使混凝土的中性化速度也就不同了。

金属锈蚀的主要原因有化学腐蚀和电化学腐蚀

金属锈蚀的主要原因有化学腐蚀和电化学腐蚀： 化学腐蚀主要是因为金属与氧气、水等接触，金属被氧化，以及其他有腐蚀性的化学物质对金属的腐蚀，如海水、酸雨等； 电化学腐蚀是因为原电池原理的腐蚀，这比上一个原因引起的危害更大，原理是水在金属物表面形成水膜，溶解氧气，二氧化碳等物质，这时就会形成金属为负电位的原电池，会使金属被较快地腐蚀。 所以防止锈蚀就是阻止水分、氧气与金属表面接触。 表面处理技术 依据加工原理，可分为以下几类 基本概念 1、电镀与电刷度 在电解液中，工件为阴极。在外电流作用下，利用点解原理，作为阴极的具有导电性能的工件表面沉积一层与基体牢固结合的镀层，此过程称作电镀。 镀层可以是金属、非金属，也可以是半导体。 电镀方式有槽镀、挂镀、吊镀、滚镀、刷镀等。 2、化学镀 化学镀是指在无外电流通过的情况下，电解质溶液中的金属离子发生还原反应，沉积在活化过的工件表面，形成镀层。 镀覆层主要是金属和合金。常见的有镀镍、镀铜、镀银等。

3、涂装 涂装是指用喷涂和刷涂的方法将涂料涂覆在工件表面而形成涂膜的过程。 4、热喷涂 将金属（粉状或线材）、金属合金、金属陶瓷粉、塑料粉用火源（火焰或电弧）加热到熔融或部分熔融，以高的动能使其雾化并喷至工件表面，形成牢固的涂覆层。 5、热浸镀 将工件浸在熔融的液态金属中，使工件表面发生一系列物理和化学反应，区出口表面形成金属镀层。 常用镀层金属有锡、锌、铝、铅等。 6、真空蒸镀 7、溅射镀 8、离子镀 9、化学气相沉积 10、化学热处理 11、离子注入 12、激光表面加工 膜层处理技术 根据形成膜层的处理液组成，可分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜 氧化物膜：金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化 磷酸盐膜：金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称为磷化 铬酸盐膜：金属在含有铬酸或铬酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程习惯上称钝化。 钝化定义 钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。 铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但在浓HNO3或浓H2SO4中溶解现象几乎完全停止了，碳钢通常很容易生锈，若在钢中加入适量的Ni、Cr，就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化。 化学氧化技术 钢铁件 钢铁件置于氧化剂溶液中进行处理，在表面生产一层薄而致密的蓝黑色或深黑色的过程，也称钢铁的“发蓝”或“发黑”。 发蓝工艺成本低，功效高，可保持工件精度，特别适用于不允许电镀和涂漆的工件。常见弹簧。 发蓝工艺特点如下 1、氧化膜层较薄，厚度为0.5~1.6μm，适合精密度和尺寸要求较高的钢铁零部件。 2、膜层颜色一般为蓝黑色或深黑色，取决于钢铁件成分、表面分布状态、氧化处理工艺。 一般硅含量较高的钢铁件氧化膜呈现灰褐色或黑褐色。 3、氧化处理后的钢铁件耐腐蚀性差，若经肥皂液皂化，K2Cr2O7溶液钝化或浸油处理后，其

海洋环境下钢铁腐蚀影响因素及腐蚀机理研究进展

海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素及腐蚀机理研究进展 [摘要] 本文阐述了海洋环境下钢铁腐蚀的研究意义及腐蚀影 响因素,综述了海洋环境五个不同区带的腐蚀机理的研究进展。[关键词]海洋腐蚀影响因素腐蚀机理 [abstract] in this paper, research significance of corrosion and influence factors of steels in marine environment were reviewed, and the corrosion mechanism of five different zones in marine environment was summarized. [key words]marine corrosioninfluence factorcorrosion mechanism 引言 海洋中蕴藏着巨大的资源财富,有着极为广阔的发展前景。海洋资源的开发和利用,离不开海上基础设施的建设。由于海洋环境是一个腐蚀性很强的环境,海洋大气中相对湿度都高于它的临界值, 海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜;海水中含有较高浓度的盐分,是一种容易导电的电解质溶液,是腐蚀性最强的天 然腐蚀剂之一。同时波、浪、潮、流又会对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都会对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。因此,在诸多工程领域广泛使用的钢结构等工程材料容易发生各种灾害性腐蚀破坏。这不仅仅涉及造成材料的浪费,更严重的是造成灾害性事故,引发油气泄漏,造成环境污染和人员伤亡等,导致巨大经济损失。

影响金属腐蚀的各种因素

在实际施工过程中，我们见到的长输管道大部分都是埋在地下的，因为土壤中含有空气、水分、酸性物质、碱性物质和水溶性矿物盐，当然也含有大量的微生物，这些都会是使金属管道发生腐蚀得重要因素。因此，要保证管道的使用寿命，我们必须采取各种防止防腐的措施，以最大限度的减少因为腐蚀造成的能源与经济损失。根据目前科学上已经研究出的防腐技术可以减少大概30%的腐蚀损失，因此，积极的进行防止腐蚀工程是非常具有节能环保以及经济意义的。 金属腐蚀是怎样发生的呢？又是怎样的原理反应？研究表明：金属石油原子核和围绕在它周围的电子组成。金属的电子容易失去，属于阳极区，当把金属放在溶液中时，溶液属于阴极区，电子会从阳极去转向阴极区，这样金属中的电子就会失去，失去的电子而成为带正电的金属原子与溶液中的负离子发生反应形成化合物，这些产生的化合物就是我们所说的腐蚀产物。 放置在统一环境中的金属，因为其金属内部结构的差异或者是外部环境所提供的条件不同，都会使得金属中各个点的电位出现差异，就是因为这种电位的差异而产生金属内部电流移动的现象，这也最终成为了金属腐蚀的起点。因为处在自然环境中，条件更是差别甚大，这也就造成金属腐蚀几乎无处不在，而我们也早已对这种情况习以为常。 金属腐蚀是因为所处环境条件不同而引起电位差异，最终因电子流动而形成。以下就是造成金属腐蚀的具体因素： 1、金属杂质引起的腐蚀 2、异种金属腐蚀 3、氧浓差电池腐蚀 4、含水量不同引起的腐蚀 5、土壤密实度引起的腐蚀 6、混凝土界面上的腐蚀 7、硫酸盐还原菌腐蚀 8、新旧管道的腐蚀9土壤性质不同引起的腐蚀 各种表层杂质也会引起的金属腐蚀 我们常见的金属以钢铁最为普遍，如果钢铁表面存在很多细小的杂质，这些杂质与周围的钢铁金属相比，电位会比较高，为阴极；而周围的金属电位就会比较低，为阳极，阳极部分慢慢失去电子就会发生腐蚀，通常表现为点蚀，就是围绕在杂质周围的腐蚀现象！这是最普通，也最为常见的金属腐蚀现象。 异种金属电气连接电位不同而引起腐蚀 如果不同质地的金属放在同一种环境中并且电气连接，较为活泼的金属点位会低，将会失去电子发生腐蚀；点位较高的金属为阴极，得到电子起到保护作用。例如，钢制管道上的铜阀门，钢管点位低被腐蚀而铜阀门点位高得到保护。管道不锈钢管箍用低碳钢螺栓固定，螺栓也同样会应为点位低失去电子而先发生腐蚀。 氧浓差引起的金属腐蚀 通气条件并不良好（含氧量比较低）的情况下，钢结构管道的电位会相对较低，为阳极，但是在氧气较为充足的地方，钢铁的电位就会相对较高，为阴极。例如，在公路穿越的地方，由于沥青路面阻碍了氧气的供应，公路的正下方氧气含量就会降低，管道电位低，为阳极，失去电子而发生腐蚀，但是在公路两侧管道通气条件好，管道电位较高，为阴极，得到电子，而起到保护作用。 含水量不同引起的金属腐蚀 处在含水量相对大的土壤中，含氧量会比较小，此时，金属电位低为阳极，发生腐蚀；当管道处在含水量少，土质松散的土壤中时，含氧量就会相对比较多，金属电位高，为阴极得到保护。观察这种现象在管道经过沼泽进入沙漠地带时会十分明显突出，易于观察研究！ 土壤密度引起的金属腐蚀 当储罐或管道处于土壤密实度不均匀是，也会引起腐蚀。当土壤环境密度比较高的地方，为阳极，储罐或管道为阴极，得到保护！当土壤密度不够时，土壤电位较高为阴极，而处于这种环境中的储罐和管道电位较低，为阳极，此时，也会因为失去电子而发生金属腐蚀！

金属腐蚀与防护

金属腐蚀与防护 陈一凡 材料与化学学院031133 20131002034 金属的腐蚀的过程是金属和周围介质作用转变成金属化合物的过程，实际上就是金属和介质之间发生氧化还原反应。考察实际发生的腐蚀过程发现，氧化还原反应根据条件不同，将分别按以下两种不同的历程进行： 化学腐蚀（chemical corrosion）金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的损坏。通常在干燥气体及非电解质溶液（如石油、苯、醇等）中进行。特点：在腐蚀过程中，电子的传递在金属与氧化剂之间进行，腐蚀不产生电流。例如，化工厂里的氯气与铁反应生成氯化亚铁。 电化学腐蚀（electrochemical corrosion）金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏，反应过程中有电流产生。 电化学腐蚀至少有一个阳极反应和阴极反应，并有流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成电流回路。阳极反应：金属的氧化过程，金属失去电子而成为离子，进入溶液； 阴极反应：氧化剂的还原过程，电子在阴极被氧化剂（氧气、H+）吸收。 电化学腐蚀原理 金属与环境介质发生电化学作用而引起的破坏过程称为电化学腐蚀。主要是金属在电解质溶液、天然水、海水、土壤、熔盐及潮湿的大气中引起的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中，金属上有腐蚀电流产生，而且腐蚀反应的阳极过程和阴极过程是分区进行的。金属的电化学腐蚀基本上是原电池作用的结果。 金属与溶液的界面特性——双电层 德国化学家W.H.Nernst在1889年提出“双电层理论”对电极电势给予了说明。[1] 金属浸入电解质溶液中，其表面上的金属正离子由于受到极性水分子的吸引，发生水化作用，有进入溶液而形成离子的倾向，将电子留在金属表面。如果水化时所产生的水化能足以克服金属晶格中金属离子与电子间的引力，则金属离子脱离金属表面进入与金属表面相接触的溶液层中形成水化离子，金属晶格上的电子受水分子电子壳层同性电荷的排斥，不能进入溶液，仍然留在金属内。 界面电势差 在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层。紧密层和扩散层构成了双电层。金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。