金屬腐蝕理論和腐蝕控制答案解析(存儲(chǔ)版)
【正文】 0。(在不銹鋼表面上析氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)采用鐵的數(shù)據(jù))（1）這三種體系的陽(yáng)極反應(yīng)電流峰值ip分別為多少？（2）如果要由通入氧氣來(lái)使鐵和不銹鋼鈍化，溶液中最少需要含有多少氧(mg/L)？表1 三種腐蝕體系的鈍化參數(shù)材 料溶 液Ep (V)i致 (mA/cm2)Fe+200Cr25不銹鋼Cr25Ni3不銹鋼（1）解：陰極反應(yīng)：2H+ + 2e H2∴查表可得：，=∴Eec=180。3. 鋼制容器用作酸溶液的中間貯槽，與酸溶液接觸的表面積為15m2，進(jìn)入貯槽的酸溶液的工藝條件為：pH = ，25176。解（1）由題意可知，銅的氧化反應(yīng)為Cu=＋2e 查表知，銅電極反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位=則銅的氧化反應(yīng)的平衡電位為Eea=＋ln/Cu =＋ =又在PH=0的除氧硫酸銅溶液中有2＋2e = 析氫反應(yīng)的平衡電位Eec=＋ln/PH2得Eec=－PH=0=0V由電位比較準(zhǔn)則知Eea Eec，所以銅不可能發(fā)生析氫腐蝕生成。所以綜合其影響因素有：pH值，溫度，及溶液中其他組分，金屬本身雜質(zhì)，陰極還原面積，表面狀態(tài)等。(2 ) 用圖解法求腐蝕電位變化DE = E162。(2) 用圖解法求腐蝕電流密度的變化r = i162。比較氫電極反應(yīng)和氧電極反應(yīng)的陰極極化特征。 表1 陰極極化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (25176。（2）陽(yáng)極反應(yīng)：Cu=＋2其平衡電位Eea=陰極反應(yīng)＋2=Cu ，其平衡電位=（3）Eec= =而Eea== 有腐蝕傾向Eec－Eea=－==27mV即該金屬離子濃差電池的腐蝕傾向是27mV第四章 1．表面積為20cm2 的鐵樣品浸泡在PH=1的除氧酸溶液中，經(jīng)過(guò)50h試驗(yàn)，已知在鐵的表面上析氧反應(yīng)符合Tafel公式η=|i|，η的單位為V，i的單位為A/cm2 ，試計(jì)算：（1） 樣品厚度的減少△h(mm)。C)。當(dāng)R = 0時(shí)，Icor = 10mA，該腐蝕電池屬于什么控制類型？如果歐姆電阻R = 90W，那么I162。已知電路的歐姆電阻為200W。20180。40180。C試樣材料碳 鋼鋁矩形薄板試樣尺寸(mm)20180。C，壓力760mmHg；試樣尺寸為20180。當(dāng)用導(dǎo)線通過(guò)電流表把銅片和鋅片接通，原電池開始工作。（4）：當(dāng)使用零電阻電流表時(shí)有，陽(yáng)極與陰極的電位差 Ec=Ea，則有：電位差EcEa=0由（2）知：△Ea＋|△Ec|=(EaEc)(EoaEoc)=0()=Pc+Pa=(EocEc＋EaEoa)/ Icor=()/=I=(EocEoa)/ (Pc+Pa)=(＋)/=2. 某腐蝕體系的參數(shù)為： E 0a = ，E0c = ，Ecor = 。(3) 溶液pH值下降1單位 (溫度25176。 mol/LCuSO4溶液中作陽(yáng)極。(3)為了使電位偏離平衡電位 +10mV，需要通入多大的外加極化電流(取n = 1)？比較兩個(gè)電極的極化性能。= 7102 mA / cm2時(shí)，陰極極化過(guò)電位h，其中濃度極化過(guò)電位h濃和活化極化過(guò)電位h活各占多大比例？擴(kuò)散層厚度取d = 102cm。(1) 作加入緩蝕劑前后腐蝕體系的極化曲線圖。(1) 作腐蝕體系的極化曲線圖。因?yàn)闅潆x子還原反應(yīng)受活化極化控制，因此析氫反應(yīng)符合Tafel公式:=ablg 其中影響析氫反應(yīng)動(dòng)力的有a值，即與 有關(guān)，與材料本身及狀態(tài)，環(huán)境PH值等有關(guān)。3. (1) 在pH = 0的除氧硫酸銅溶液中()，銅能否發(fā)生析氫腐蝕生成Cu2+？如果能發(fā)生，腐蝕傾向是多少伏？(2) 在pH = 10的除氧氰化鉀溶液中()，銅能否發(fā)生析氫腐蝕？如果能發(fā)生，腐蝕傾向是多少伏？設(shè)腐蝕生成的[Cu(CN)2]離子的活度等于104mol/L，已知電極反應(yīng) Cu + 2CN = [Cu(CN)2] + e的標(biāo)準(zhǔn)電位E0 = 。（3）PH值改變一個(gè)單位時(shí)，=△lg又 △lg=( k－)－(k－ pH’) =(pH’－PH)=得 ===59mV即當(dāng)酸溶液PH值改變一個(gè)單位，氫電極反應(yīng)Tafel的公式中的a的絕對(duì)值改變59mV。第六章1. 。+180。103mol/L2. 如果鈍化體系的真實(shí)陽(yáng)極化曲線與真實(shí)陰極極化曲線相交產(chǎn)生三個(gè)點(diǎn)時(shí)，為什么會(huì)出現(xiàn)陰極極化電流現(xiàn)象？答：在自然腐蝕狀態(tài)，金屬可能發(fā)生活性溶解腐蝕，也可能鈍化。（2）生成具有良好保護(hù)作用的復(fù)合氧化物膜。在400176。 解：（1） 在2mol/L的NaCl溶液中有： r= ∴ a Cl= C(Cl)r=∴ Cr17 Eb=+=(v) Cr18Ni9 Eb= lgaCl +=(v) Eb= lgaCl +=(v) Cr26M01 Eb= +=(v) 因?yàn)閾舸c(diǎn)位越正，材料的耐腐蝕性越好，故在2mol/L的NaCl溶液中4種不銹鋼的耐腐蝕性能的順序由強(qiáng)到弱分別是： Cr26M01Cr18Ni9 Cr17 （2）. 在3%的的NaCl溶液中有:設(shè)在100克水中溶有x克NaCl 即 解得 ，所以查表知r= ∴Cr17 Eb=+=(v) Cr18Ni9 Eb= +=(v) Eb= +=(v)Cr26M01 Eb= +=(v)故在3%的NaCl溶液中4種不銹鋼的耐腐蝕性能的順序由強(qiáng)到弱分別是：Cr26M01 Cr18Ni9 Cr172. 金屬在酸溶液中發(fā)生的縫隙腐蝕可以用氫離子濃差電差電池來(lái)說(shuō)明，設(shè)將Fe試樣浸泡于pH=0的酸溶液（25℃）中，縫內(nèi)氫離子難以補(bǔ)充，使pH上升到3。同時(shí)鐵素體不銹鋼耐氯化物應(yīng)力腐蝕也較好。1Cr17為鐵素體不銹鋼，由于碳在鐵素體中的溶解度更小，但鉻在鐵素體中的擴(kuò)散速度較大，
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