金屬腐蝕理論和腐蝕控制答案解析-在線瀏覽
2024-08-08 00:22本頁面
【正文】 Po2－㏑又因㏑= ，則有l(wèi)g=pH－14 所以：△Ee1=10(496500) ㏑Po210(496500)4(714) =0+=0即：溫度升高10℃。2. 將鐵置于飽和空氣的堿溶液(pH = 10)中，按陽極反應(yīng)為(1) Fe + Fe2+ + 2e(2) Fe + 2OH = Fe(OH)2 + 2e計算腐蝕傾向，二者是否相同？為什么？解：在pH=10的堿溶液中，去極化還原反應(yīng)為：O2+2H2O+4=4Ee=E0（OH/O2）+㏑(Po2/) =＋lg() =(1) 當(dāng)陽極反應(yīng)為Fe=＋2有＋2=Fe(OH)2↓查得Ksp Fe(OH)2=a()=Ksp Fe(OH)/a=/ =mol/L由：Fe=＋2又有Eea= ＋ a() = ＋ = （2）當(dāng)陽極反應(yīng)為 Fe＋2=Fe(OH)2＋2查表有= [OH]= mol/LEe=E0 +㏑(1/a) = ＋()/(296500)2 = 綜上則有兩種計算所得結(jié)果相同，即二者的腐蝕傾向一樣。(1) 哪一根銅棒是陽極，哪一根銅棒是陰極？(2) 寫出陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，計算其平衡電位。 mol/LCuSO4溶液中作陽極。（2） 鐵電流的腐蝕電流密度icor(A/m2)。 解：（1） 根據(jù)失重腐蝕V = ∴Vp==1/= mm/y ∴有△h==50/(36524)= (2)根據(jù)可知有： =陰極反應(yīng) 2H++2e=H2 當(dāng)pH=1時其平衡電位Eec== 1= (V) 在腐蝕電位下，陰極反應(yīng)過電位： hc = Ecor – Eec = – lg│icor│ (V) 所以Ecor = – lg│icor│ + Eec = – （104）– = (vs SHE) = – = – (vs SCE) ,求一年中鋅的消耗量？（氧的擴散層厚度為，擴散系數(shù)為D=105 cm2 /s,）。要求：(1) 分別畫出在汞電極上和鉑電極上析氫反應(yīng)的陰極極化過電位曲線。(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)？比較兩個電極的極化性能。C)極化電流密度189。極化電位E (V, vs SCE)(A/m2)Hg電極Pt電極51031031035102102101解：（1）對于Hg電極有：陰極反應(yīng)：2H++2e=H2 有Y=∴Eec=當(dāng)|ic|= A/㎡ 即lg|ic|=3時有 同理有：當(dāng)|ic|=A/㎡時，lg|ic|=：當(dāng)|ic|=時，lg|ic|=2, 當(dāng)|ic|=10時，lg|ic|=1, 當(dāng)|ic|=1時，lg|ic|=0, 對于Pt電極有:2H++2e=H2, 當(dāng)H2SO4 為1mol/L時Y=∴Eec=當(dāng)|ic|=5103A/㎡ 即lg|ic|=3時有: 當(dāng)|ic|=5103時，lg|ic|=, 當(dāng)|ic|=103時，lg|ic|=3, 當(dāng)|ic|=時，lg|ic|=, 當(dāng)|ic|=時，lg|ic|=2, 極化曲線如下：(2) 由圖知直線斜率即為Tafel斜率bc，截距為氫過電位a。利用氧離子化反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)(bc = ，i0 = 106 mA/cm2 = 105A/m2)，計算當(dāng)189。= 7102 mA / cm2時，陰極極化過電位h，其中濃度極化過電位h濃和活化極化過電位h活各占多大比例？擴散層厚度取d = 102cm。解： 濃度極化時有：極限擴散電流密度時代入數(shù)據(jù)，則有：∴活化極化時有：∴陰極極化的過電位∴有：所以氧電極受濃度極化與活化極化共同控制，其中活化極化占大部分，而氫電極主要受活化極化控制。設(shè)加入陰極性緩蝕劑，使陰極反應(yīng)受到抑制，陰極反應(yīng)交換電流密度改變?yōu)?。cor，腐蝕電流密度下降到i162。(1) 作加入緩蝕劑前后腐蝕體系的極化曲線圖。cor / icor和腐蝕電位的變化DE = E162。解：極化曲線如右圖；由（1）的極化曲線利用圖解法求解得：在△ABC中，則有：,分別為未加入緩蝕劑時陽極反應(yīng)和加入緩蝕劑后陰極反應(yīng)的斜率：根據(jù)由圖可知有：6. 一個陽極反應(yīng)受活化極化控制、陰極反應(yīng)受濃度極化控制的腐蝕體系，陰極反應(yīng)的極限擴散電流密度為id，腐蝕電位為Ecor。d，陽極反應(yīng)參數(shù)不變；腐蝕電位正移到E162。(1) 作腐蝕體系的極化曲線圖。cor – Ecor。動力學(xué)方程的一般表達(dá)式；Tafel方程式的數(shù)學(xué)形式、圖形表示以及適用條件；極限擴散電流密度的計算。但是當(dāng)溶液之中含有絡(luò)合劑使金屬離子活度很低時正電性金屬也可能發(fā)生析氫腐蝕。因為氫離子還原反應(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)。2. 對受氧擴散控制的吸氧腐蝕體系，當(dāng)id增加到一定程度，陰極反應(yīng)將由濃度極化控制轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛葮O化與活化極化共同影響。答：在《id時，D2的還原反應(yīng)受活化極化控制，當(dāng)增加到約id時，還原反應(yīng)受活化極化與濃度極化共同控制。與陽極極化曲線的交點在混合控制電位區(qū)間，必須考慮活化極化作用。
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