[理學]第二章腐蝕熱力學-資料下載頁
2024-12-08 01:12本頁面
【正文】 例 : Fe=Fe2++2e Ee=Eo+RT/2FlnaFe2=++ 對取定的 aFe2+,是一條 水平線 E PH (3)有 H+參與的電極反應 例 : 2Fe2++3H2O=Fe2O3+6H++2e Ee=Eo+3RT/FlnaH+R5/FlnaFe2+ =+ 對取定的 aFe2+,是 一條斜線 ,斜率為 E PH E PH (1)化學反應 (反應式中無電子參加 ) 例 : 2Fe3++3H2O=Fe2O3+6H+ 由 ?G=?Go+6RTlnaH+2RTlnaFe3+=0 得 lgaFe3+= ?Go/(+6RT)3PH= 對取定的 aFe3+,是一條 垂直線 金屬腐蝕與防護（ 20222022學年 ) 44 (a) H2 =2H+ + 2e E = － (b) H2O =1/2O2 +2H+ +2e E = － ① Fe2+ = Fe3+ + e (水平 , 有 e無 H) ② 3Fe + 4H2O=Fe3O4+ 8H++8e ③ Fe3O4+ H2O=3Fe2O3 + 2H+ +2e ④ 2 Fe3+ + 3H2O = Fe2O3 + 6H+ (垂直 , 無 e有 H) ⑤ Fe = Fe2+ +2e (水平線 , 有 e無 H) ⑥ Fe+2H2O=HFeO2+3H＋ +2e ⑦ 2 Fe2+ + 3H2O=Fe2O3 + 6H+ +2e ⑧ 3Fe2+ + 4H2O=Fe3O4+ 8H++2e ⑨ 3HFeO2+4H+ =Fe3O4+ 2H2O +2e 金屬腐蝕與防護（ 20222022學年 ) 45 線 (b)和線 @之間的區(qū)域代表了給定條件下 水的熱力學穩(wěn)定區(qū) 。 線 (b)上方是 O2的穩(wěn)定區(qū) ； 線 @下方是 H2的穩(wěn)定區(qū) 。 當電極反應體系的電位高于線 (b)時，在熱力學上 H2O 就可能被氧化而分解放出 O2； 當電位低于線 @ 時， H2O就可能被還原而分解出 H2。 金屬腐蝕與防護（ 20222022學年 ) 46 分為三大區(qū)域： (1)腐蝕區(qū) ， 只有 Fe2+、 Fe3+、FeO4 2－ 、 HFeO2 2－ 穩(wěn)定 (2) 穩(wěn)定區(qū) ， Fe穩(wěn)定 ， 不發(fā)生腐蝕； (3) 鈍化區(qū) ， Fe2O Fe3O4穩(wěn)定 ， 表示金屬化物穩(wěn)定即鈍化； (4) 根據(jù) (a)、 (b)線及 Fe2+、 Fe所處位置可判斷可能的腐蝕反應： Fe/H2O體系的電位 — pH圖 過鈍化區(qū) 鈍化區(qū) 腐蝕區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 金屬腐蝕與防護（ 20222022學年 ) 47 由電位 — pH圖可知：若使 Fe不腐蝕 ， 有三種方法： (1) 降低電位 — 陰極保護； (2) 升高電位 — 陽極保護 、 鈍化劑 、 緩蝕劑 … (3) 提高 pH值。 Fe/H2O體系的電位 — pH圖 過鈍化區(qū) 鈍化區(qū) 腐蝕區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 金屬腐蝕與防護（ 20222022學年 ) 48 缺陷和局限性 (熱力學數(shù)據(jù) ) (1) 只能預示金屬腐蝕的傾向性 ， 而不管腐蝕速度的大小； (2) 平衡線指金屬 /該金屬離子或腐蝕產(chǎn)物 /有關(guān)離子的平衡 ， 實際溶液復雜； (3) 電位－ pH圖只考慮 OH－ 陰離子 ， 實際 Cl－ 、 SO42－ 、 PO43－ 影響復雜； (4) 以整體平均代替局部或表面情況 ， 與實際情況不符； (5) 在鈍化區(qū)金屬氧化物或氫氧化物的腐蝕 /耐蝕行為未知 。 新發(fā)展 ? 特定體系的實驗電位－ pH圖 ? 局部腐蝕體系電位－ pH圖 ? 計算機已開始用于計算、繪制電位－ pH圖 ? …….
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1