第5章金屬在自然環(huán)境中的腐蝕ppt課件

1、第六章 金屬在各種介質(zhì)中的腐蝕與防護(hù) 61 金屬在大氣中的腐蝕與防護(hù) 一、大氣腐蝕 在大氣中運(yùn)用的鋼材量普通超越全世界鋼產(chǎn)量的60，廠房的鋼梁、橋梁、鋼軌、各種機(jī)械設(shè)備、車輛以及武器配備等金屬資料都是在大氣環(huán)境下運(yùn)用。據(jù)估計(jì)，因大氣腐蝕而呵斥的損失約占總的腐蝕損失量的一半以上。定義：金屬與所處的自然大氣環(huán)境間因環(huán)境要素而引起資料蛻變或破壞的景象。分類：濕的大氣腐蝕 、潮的大氣腐蝕、干的大氣腐蝕： 二、大氣腐蝕機(jī)理 當(dāng)大氣中CO2、SO2、NO2或鹽類溶解于在鋼鐵外表由于凝露而構(gòu)成一層薄膜時(shí)，該水膜那么成為電解質(zhì)，此時(shí)金屬外表發(fā)生腐蝕。大氣腐蝕的特點(diǎn)：金屬外表處于薄層電解質(zhì)下的腐蝕過程，其腐蝕規(guī)

2、律符合電化學(xué)腐蝕的普通規(guī)律。1. 大氣腐蝕的電化學(xué)過程： 陰極過程：在液膜的大氣腐蝕中，陰極過程以氧去極化為主。 O2+2H2O+4e-4OH- 陽極過程：Me+x H2OMen+x H2O+n e- 大氣腐蝕的電化學(xué)過程在薄的液膜條件下，大氣腐蝕的陽極過程遭到較大的阻滯，由于氧更容易到達(dá)金屬外表，生成氧化膜或氧的吸附膜，使陽極處于鈍態(tài)。陽極鈍化及金屬離子化過程困難是呵斥陽極極化的主要緣由。當(dāng)液膜增厚，相當(dāng)于濕的大氣腐蝕時(shí)，氧到達(dá)金屬外表有一個(gè)分散過程，因此腐蝕過程受氧分散過程控制。 所以，潮的大氣腐蝕主要受陽極過程控制，而濕的大氣腐蝕主要受陰極過程控制。2. 銹蝕機(jī)理 由于大氣腐蝕的條件不同

3、，銹層的成分和構(gòu)造往往很復(fù)雜。普通以為，銹層對(duì)于銹層下基體鐵的離子化將起到強(qiáng)氧化劑的作用。Evans以為大氣腐蝕的銹層處在潮濕條件下，銹層起強(qiáng)氧化劑作用。在銹層內(nèi)陽極反響發(fā)生在金屬/Fe3O4界面上：FeFe2+2e 陰極反響發(fā)生在Fe3O4/FeOOH界面上：6FeOOH+2e2 Fe3O42H2O2OH- 可見銹層參與了陰極過程，圖為Evans銹層模型，可以看出，銹層內(nèi)發(fā)生Fe3Fe2+的復(fù)原反響，銹層參與了陰極過程。 銹蝕機(jī)理當(dāng)銹層枯燥時(shí)，即外部氣體相對(duì)濕度降低時(shí)，銹層和底部基體鋼在大氣中氧的作用下，銹層重新氧化成Fe3的氧化物，可見在干濕交替的條件下，銹層能加速鋼的腐蝕過程。 碳鋼銹層

4、構(gòu)造普通分內(nèi)外兩層。內(nèi)層緊靠鋼和銹的界面上，附著性好，構(gòu)造較嚴(yán)密，主要由致密的帶少許Fe3O4晶粒和非晶FeOOH構(gòu)成；外層由疏松的結(jié)晶FeOOH，F(xiàn)eOOH構(gòu)成。銹層生成的動(dòng)力學(xué)規(guī)律：W=Ktn W-失分量 k-常數(shù) t暴露時(shí)間 n常數(shù) 三、影響要素 1氣候要素相對(duì)濕度：溫度和相對(duì)濕度是引起金屬在大氣腐蝕的重要緣由。相對(duì)濕度是大氣中的水蒸汽壓與同一溫度下大氣中飽和水蒸汽壓的比值。每種金屬都存在一個(gè)腐蝕速度開場急劇添加的濕度范圍，人們把大氣腐蝕速度開場急劇增大時(shí)的大氣相對(duì)濕度值成為臨界濕度。對(duì)于鋼、鐵、銅、鋅，臨界濕度約在70-80之間。由圖可見，濕度小于臨界濕度時(shí)，腐蝕速度很慢，幾乎不被腐蝕

5、。 氣候要素氣溫：但相對(duì)濕度到達(dá)臨界濕度以上時(shí)，溫度的影響十清楚顯。按普通化學(xué)反響，溫度每升高10，反響速度提高約2倍。 降雨：降雨對(duì)大氣腐蝕具有兩方面的作用，一方面增大了大氣中相對(duì)濕度，添加腐蝕速度；另一方面，降雨能沖刷金屬外表的污染物和灰塵，減緩了腐蝕。 2大氣成分 大氣中常含有SO2、CO2、H2S、NO2、NaCl以及塵埃等。這些污物不同程度地加速大氣腐蝕。大氣中固態(tài)顆粒雜質(zhì)通常成為塵埃。它的組成非常復(fù)雜，除海鹽外，還有碳和碳化物、硅酸鹽、氮化物、銨鹽等固態(tài)顆粒。塵埃對(duì)大氣腐蝕的影響有三種方式：1塵埃本身具有腐蝕性，如銨鹽顆粒能熔入金屬外表的水膜，提高電導(dǎo)和酸度，促進(jìn)了腐蝕。 2塵埃本

6、身無腐蝕作用，但能吸附腐蝕物質(zhì)，如碳能吸附SO2和水生成腐蝕性的酸性溶液。 3塵埃堆積在金屬外表構(gòu)成縫隙而凝聚水分，構(gòu)成氧濃差引起縫隙腐蝕。 大氣成分3金屬外表要素 四、防護(hù) 1提高資料耐蝕性，如參與Cu、P、Cr、Ni等，例如日本的Corten鋼； 2運(yùn)用有機(jī)、無機(jī)涂層和金屬鍍層； 3運(yùn)用氣相緩蝕劑和暫時(shí)性防護(hù)涂層；4降低大氣濕度加熱空氣，吸水劑如硅膠、氯化鈣、氮化鋰等，主要用于倉儲(chǔ)金屬制品的維護(hù)。 二氧化碳腐蝕 二氧化碳溶入水后有極強(qiáng)的腐蝕性，由此對(duì)金屬資料的破壞稱為二氧化碳腐蝕。在一樣pH值條件下，由于CO2的總酸度比鹽酸還高，因此它對(duì)鋼鐵的腐蝕比鹽酸還嚴(yán)重。 1925年美國石油學(xué)會(huì)初次

7、采用CO2腐蝕這一術(shù)語。油田井下油管的腐蝕稱為CO2腐蝕。 破壞方式：點(diǎn)蝕(pitting corrosion) 臺(tái)地浸蝕(mesa attack corrosion) 流動(dòng)誘使部分腐蝕flow induced localized corrosion 二氧化碳腐蝕CO2腐蝕機(jī)理：多年來二氧化碳的腐蝕機(jī)理不斷是研討的熱點(diǎn)。如下表所示： 二氧化碳腐蝕二氧化碳全面腐蝕機(jī)理：鐵在CO2水溶液中的腐蝕根本過程的陽極反響為：Fe +OH- FeOH +e FeOH FeOH+ +e FeOH+Fe2+OH- 亦即鐵的陽極氧化過程。 G.Sctmitt等的研討結(jié)果闡明在腐蝕陰極主要有以下兩種反響。(下標(biāo)ad

8、代表吸附在鋼鐵外表上的物質(zhì)，sol代表的溶液中的物質(zhì)。) 二氧化碳腐蝕非催化的氫離子陰極復(fù)原反響。當(dāng)pH4時(shí)H3O+eHad+H2O H2CO3H+HCO3- HCO3-H+CO32- 當(dāng)4pH6時(shí) 2HCO3-+2eH2+2 CO32- 二氧化碳腐蝕外表吸附CO2,ad的氫離子催化復(fù)原反響。CO2, solCO2,ad CO2, ad +H20H2CO3, ad H2CO3, ad+eHad+HCO3-.ad H3O+, ad +e Had +H2O HCO3-.ad+ H3O+, ad H2CO3, ad +H2O 兩種陰極反響的本質(zhì)都是由于CO2溶解后構(gòu)成的HCO3-電離出H+的復(fù)原過程

9、。 總的腐蝕反響為:CO2 +H2O+FeFeCO3 +H2 二氧化碳腐蝕CO2腐蝕的影響要素:CO2腐蝕控制 介質(zhì)含水量 介質(zhì)溫度 CO2分壓介質(zhì)的pH值 介質(zhì)中氯離子含量 介質(zhì)中HCO3-含量 介質(zhì)中H2S含量 介質(zhì)中O2含量 合理選材 改變使用環(huán)境 使用緩蝕劑 電化學(xué)保護(hù) 采用保護(hù)性覆蓋層 62海水腐蝕 一、海水的物理化學(xué)性質(zhì)表層海水含鹽量普通在3.20-3.75%之間，隨水深的添加，含鹽量略有添加。很高的電導(dǎo)率4102Scm-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越河水2104Scm-1和雨水1105Scm-1的電導(dǎo)率。海水pH值通常為8.1-8.2，且隨海水深度變化而變化。海水含氧量是海水腐蝕的主要要素。在海面

10、正常情況下，海水外表層被空氣飽和，在規(guī)范大氣壓空氣飽和下的溶氧量，氧的濃度隨水體在510ppm范圍內(nèi)。 海水是一種含有多種鹽類近中性的電解質(zhì)溶液，并溶有一定的氧，這決議了金屬在海水中腐蝕的電化學(xué)特征。 二、腐蝕機(jī)理及特征 1除了鎂及其合金既有吸氧腐蝕又有析氫腐蝕外，其它金屬的腐蝕都屬氧去極化陰極過程。 2海水腐蝕的陽極極化阻滯對(duì)于大多數(shù)金屬如鋼鐵、鋅、銅等是很小的。只需極少數(shù)易鈍化金屬如鈦、鋯、鈮、鉭等才干在海水中堅(jiān)持鈍態(tài)。3海水中的電阻性阻滯很小，所以海水腐蝕過程中金屬外表構(gòu)成的微電池和宏觀電池都有很大的活性。海水中不同金屬接觸時(shí)很容易發(fā)生電偶腐蝕。 4海水中易出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕。 三、影

11、響海水腐蝕的要素 鹽度 鹽度是指1000g海水中溶解的固體鹽類的總克數(shù)，用表示。在公海的表層海水中，其鹽度范圍內(nèi)3237.5。當(dāng)鹽的濃度超越一定值，由于氧的溶解度降低，使金屬的腐蝕速度下降。 pH值溫度普通以為，海水溫度每升高10，化學(xué)反響速度提高約10。 影響海水腐蝕的要素流速許多金屬與海水流速有較大的關(guān)系。尤其對(duì)鐵、銅等常用金屬存在一個(gè)臨界流速，超越此流速，金屬腐蝕明顯加快。但含鈦和含鉬的不銹鋼，在高速海水中的抗蝕性能較好。 含氧量、碳酸鹽飽和度生物要素 海洋生物在船舶或海水構(gòu)筑物外表附著構(gòu)成縫隙，容易誘發(fā)縫隙腐蝕。另外，微生物的生理作用會(huì)產(chǎn)生氨、CO2、和H2S等腐蝕物質(zhì)，如硫酸復(fù)原菌產(chǎn)

12、生S2-，會(huì)加速腐蝕。 影響海水腐蝕的要素海水腐蝕的防護(hù) 合理選材 合理設(shè)計(jì) 外表涂層 陰極維護(hù)犧牲陽極 63土壤腐蝕 一、土壤的性質(zhì)土壤是一個(gè)由氣、液、固三相物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，其中還存在著假設(shè)干數(shù)量不等的土壤微生物。土壤微生物的新陳代謝產(chǎn)物也會(huì)對(duì)資料產(chǎn)生腐蝕。土壤作為一種腐蝕介質(zhì)，由于組成土壤的固態(tài)組分的相對(duì)固定性不像大氣、海水具有流動(dòng)性，即使是同種類型的土壤，它們的物理和化學(xué)性質(zhì)也是不盡一樣的。 二、土壤腐蝕的特征 定義：土壤腐蝕是指土壤的不同組分和性質(zhì)對(duì)資料的腐蝕。 土壤腐蝕的特征土壤電解質(zhì)的特點(diǎn)：1土壤的多相性 2土壤具有毛細(xì)管多孔性 3土壤的不均勻性 4土壤的相對(duì)固定性 土壤腐蝕的

13、電極過程：1陰極過程 土壤中常用的構(gòu)造金屬為鋼鐵，在發(fā)生土壤腐蝕時(shí)，陰極過程是氧的復(fù)原 土壤腐蝕的特征O2+2H2O+4e-4OH-只需在酸性很強(qiáng)的土壤中，才會(huì)發(fā)生析氫反響 2H+2eH2 在硫酸復(fù)原菌的參與下，硫酸根的復(fù)原也可作為土壤腐蝕的陰極過程： SO42-+4H2O+8e-S2-+8OH- 金屬離子的復(fù)原，也是一種土壤腐蝕的陰極過程： M3+eM2+ 土壤腐蝕的特征2陽極過程 Fe + n H2OFe2+n H2O+2 e- 只需在酸性較強(qiáng)的土壤中，才有相當(dāng)數(shù)量的鐵氧化成為兩價(jià)或三價(jià)的離子，以離子形狀存在于土壤之中。在穩(wěn)定的中性或堿性土壤中：Fe2+2OH-Fe(OH)2(綠色產(chǎn)物)

14、在陽極區(qū)有氧存在時(shí)，F(xiàn)e(OH)2能氧化成為溶解度很小的Fe(OH)3： 2Fe(OH)2 1/2O2+H2O2Fe(OH)3 土壤腐蝕的特征 Fe(OH)3產(chǎn)物很不穩(wěn)定，它會(huì)變成更穩(wěn)定的產(chǎn)物 Fe(OH)3FeOOH赤色產(chǎn)物 Fe(OH)3Fe2O33H2O黑色產(chǎn)物Fe2O33H2O 當(dāng)土壤中存在HCO3-、CO32-、S2-時(shí) Fe2+CO32-FeCO3 Fe2+S2-FeS 三、影響要素 1土壤導(dǎo)電性2土壤含氣量 3土壤pH值 4土壤鹽分 5土壤含水量 6土壤中的細(xì)菌 7雜散電流 影響要素案例 從1982年起，德國14個(gè)城市的煤氣公司的埋地管線，在幾年內(nèi)忽然發(fā)生了嚴(yán)重的腐蝕，其緣由是市

15、區(qū)有軌電車供電網(wǎng)中的電流，流失到了大地，對(duì)埋地管線產(chǎn)生了雜散點(diǎn)流腐蝕。 表2是雜散電流穿孔事件中的部分有代表性的典型 四、防護(hù)措施 一杜絕電流流入大地，或使漏入大地的電流沿著特設(shè)的線路會(huì)流入供電網(wǎng)。 二涂層維護(hù) 石油瀝青、環(huán)氧煤瀝青、聚乙烯膠帶、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、粉末環(huán)氧樹脂。三陰極維護(hù) 1犧牲陽極維護(hù) 2外加電流陰極維護(hù) 64微生物腐蝕 一、微生物的種類凡同水、土壤或潮濕空氣相接觸的金屬設(shè)備，都能夠遭到微生物腐蝕。與腐蝕有關(guān)的主要微生物主要有：1硫酸鹽復(fù)原菌 2硫氧化菌 3鐵細(xì)菌 二、微生物腐蝕的特征 定義:指在微生物生命活動(dòng)參與下所發(fā)生的腐蝕過程。特征 1微生物的生長繁衍需具有適宜的環(huán)境條件

16、，如一定的溫度、濕度、酸度、環(huán)境中含氧量及營養(yǎng)源等2微生物腐蝕并非是微生物直接食取金屬，而是微生物生命活動(dòng)的結(jié)果直接或間接參與了腐蝕過程3微生物腐蝕往往是多種微生物共生、交互作用的結(jié)果。 微生物腐蝕的特征微生物主要以下四種方式參與腐蝕過程：1微生物新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用，如無機(jī)酸、有機(jī)酸、硫化物和氨等 2促進(jìn)了腐蝕的電極反響動(dòng)力學(xué)過程，如硫酸復(fù)原菌能促進(jìn)金屬腐蝕的陰極去極化過程。 3改動(dòng)了金屬周圍環(huán)境的氧濃度、含鹽度、酸度等而構(gòu)成了氧濃差等部分腐蝕電池。4破壞維護(hù)性覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性，例如，地下管道有機(jī)纖維覆蓋層被分解破壞，亞硝酸鹽緩蝕劑因細(xì)菌作用而氧化。 微生物腐蝕的特征一細(xì)菌的腐蝕蝕作

17、用及腐蝕特征 細(xì)菌腐蝕井非它本身對(duì)金屬的侵蝕作用，而是細(xì)菌生命活動(dòng)的結(jié)果間接地對(duì)金屬腐蝕的電化學(xué)過程產(chǎn)生影響。主要以下述四種方式影響腐蝕過程：1新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用 細(xì)菌能產(chǎn)生某些具有腐蝕性的代謝產(chǎn)物，如硫酸，有機(jī)酸和硫化物等，惡化金屬腐蝕的環(huán)境。 2生命活動(dòng)影響電極反響的動(dòng)力學(xué)過程蝕的陰極去極化過程起促進(jìn)作用如硫酸鹽復(fù)原菌的存在，其活動(dòng)過程對(duì)腐 微生物腐蝕的特征3改動(dòng)金屬所處環(huán)境的情況 如氧濃度，鹽濃度、pH值等，使金屬外表構(gòu)成腐蝕電池。 4破壞金屬外表有維護(hù)性的非金屬覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。 細(xì)菌腐蝕的一個(gè)特征，就是在金屬外表伴隨有粘泥的堆積；另一個(gè)特點(diǎn)是，腐蝕部位總帶有孔蝕的跡象。 二

18、常見的腐蝕性細(xì)菌自然環(huán)境中的細(xì)菌成千上萬，但參與金屬腐蝕過程的菌種不多，普通可把腐蝕性細(xì)菌分為喜氧性苗和厭氧性菌兩大類。1)喜氧性菌(或稱嗜氧性菌) 指環(huán)境中有游離氧的條件下能生存的一類細(xì)菌，主要有下述幾種: 鐵細(xì)菌(Ferrobacillus) 硫氧化菌鐵細(xì)菌(Ferrobacillus) 1定義：凡是具有以下生理特征的為典型的鐵細(xì)菌，即能在亞鐵轉(zhuǎn)化成高價(jià)鐵化合物的過程中起催化作用；可以利用鐵氧化中釋放的能量來滿足其生命的需求；能大量分泌氫氧化鐵。分布：它在自然界中分布報(bào)廣，種類很多，與腐蝕有關(guān)的主要是氧化鐵桿菌。在中性含有機(jī)物和可溶性鐵鹽的水、土壤，銹層中都有這種細(xì)菌存在。特點(diǎn)：其活動(dòng)特點(diǎn)

19、是能在中性介質(zhì)中依托Fe2+Fe3+e-。反響獲得新陳代謝作用的能量。反響所產(chǎn)生的高價(jià)鐵鹽。氧化力很強(qiáng)，可把硫化物氧化成硫酸。這類細(xì)菌常與黃鐵礦沉淀物的氧化過程有關(guān)，它最適宜生長的溫度是2025，pH值在7l.4范圍。鐵細(xì)菌(Ferrobacillus) 2鐵細(xì)菌在水管內(nèi)壁構(gòu)成氧濃差電池，發(fā)生反響為：2Fe2Fe2+ + 4e- O2 + 2H2O + 4e-4OH- 2Fe2+ + 4OH-2Fe(OH)3 2 Fe2+ + 1/2O2 + H2OFe(OH)3 總反響為： 2Fe + 3H2O + 1/2O2Fe(OH)3 鐵細(xì)菌(Ferrobacillus) 3油田注水系統(tǒng)中鐵細(xì)菌大量生

20、長的特征：1水的混濁度和色度添加，有時(shí)pH值發(fā)生變化；2鐵含量添加；3溶解氧減少；4過濾器管線和設(shè)備里有紅褐色的沉淀物；5注水才干降低，井口壓力增高，過濾器堵塞以及管線和設(shè)備發(fā)生腐蝕。 硫氧化菌 定義：與腐蝕有關(guān)的硫氧化菌主要是硫桿菌屬的細(xì)菌已發(fā)現(xiàn)的有三種，即氧化硫桿菌(Th.thiooxidans)、排硫桿菌和水泥崩解硫桿苗。分布：其中以氧化硫桿菌對(duì)腐蝕最為重要，它可以把元素硫，硫代硫酸鹽氧化成硫酸，即產(chǎn)生腐蝕性的強(qiáng)酸存在于水泥，污水，土壤中。特點(diǎn)：最適宜生長的溫度是2830，pH值在2.53.5范圍，但低于0.6仍能生長，最后可使介質(zhì)中硫酸濃度達(dá)1020。 Na2SO3 + 2O2 + H

21、2ONa2SO4 + H2SO4 FeS + O2 + H2O2FeSO4 + 2H2SO4微生物腐蝕的特征2厭氧性菌定義：這是指在缺乏游離氧或幾乎無游離氧的條件下才干生存，有較反而不能生存的一類細(xì)菌。種類：硫酸鹽復(fù)原細(xì)菌。是地球上存在的最古老的微生物之一。廣泛存在于中性土壤、河水，海水，油井，港灣及銹層中。脫硫弧菌屬和臘腸形脫硫弧菌屬。它們的特點(diǎn)是把硫敵鹽復(fù)原為硫化物，如硫化氫等。最適宜韻生長溫度為2530C(耐熱菌種可在5565生長)，pH值在7.27.5范圍。 微生物腐蝕的特征 還有一些細(xì)菌不論有氧或無氧的環(huán)境都能生存的，如硝酸鹽復(fù)原菌。它主要存在于有硝酸鹽的土壤和水中，能把硝酸鹽復(fù)原為

22、亞硝酸和氨，最宜生長在27和pH值在5.58.5的環(huán)境中。 三細(xì)苗腐蝕的實(shí)例 1)喜氧性細(xì)苗參與的腐蝕 假設(shè)在金屬腐蝕環(huán)境中發(fā)現(xiàn)有濃度高的硫酸，但又對(duì)硫酸的來源得不到解釋時(shí)，硫桿菌的存在就值得疑心。 水泥做的下水管所處的環(huán)境有利于硫氧化菌的繁衍。2)厭氧性細(xì)菌參與的腐蝕對(duì)金屬腐蝕起促進(jìn)作用的主要是硫酸鹽復(fù)原菌sulfate reducing bacteria, SRB。常見的三種硫酸鹽復(fù)原菌是脫硫弧菌Desulfovibrio、梭菌(clostridium)和硫桿菌thiobacillus其它如硝酸鹽復(fù)原菌對(duì)腐蝕的影響不突出。從環(huán)境來看，只需介質(zhì)接近中性，溫度適中，而且滿足缺氧條件，硫酸鹽復(fù)原

23、菌就能夠存在。 細(xì)苗腐蝕的實(shí)例在天然水浸泡的土壤和被有機(jī)物嚴(yán)重污染的水體系都可代表缺氧的環(huán)境，但在這種環(huán)境中假設(shè)有硫酸鹽復(fù)原菌存在，那么鋼鐵的腐蝕速度要比無菌時(shí)急劇添加。 硫酸鹽復(fù)原菌所呵斥的腐蝕普通呈部分腐蝕在自然界中它們的腐蝕產(chǎn)物是黑色帶有難聞氣味的硫化物。 四硫酸鹽復(fù)原菌的腐蝕機(jī)理 為什么硫酸鹽復(fù)原菌在缺氧中性介質(zhì)中使鋼鐵腐蝕速度猛烈添加？這牽涉到它如何參與金屬腐蝕過程的問題。目前有兩種實(shí)際加以解釋。1. “陰極去極化作用實(shí)際這種實(shí)際由屈菲(Kuhv)首先提出，它是硫酸鹽復(fù)原菌的的腐蝕機(jī)理的奠基人。他的主要論點(diǎn)是該菌對(duì)腐蝕的陰極過程起促進(jìn)作用。 在缺氧條件下，金屬腐蝕的陰極反響是氧離子的

24、復(fù)原，但氫活化過電位高，陰極上只被一層氫原子覆蓋，而硫酸鹽復(fù)原菌卻把氫原子耗費(fèi)，于是去極化反響得以順利進(jìn)展。整個(gè)過程的反響有： 硫酸鹽復(fù)原菌的腐蝕機(jī)理4Fe4Fe2+ + 8e(陽極反響) (1) 8H2O8OH-+8H+(水的電離) (2) 8H+8e-8H (吸附于鐵外表)陰極反響3 SO42- + 8H吸附 S2- + 4H2O (有菌參與的陰極反響) 4Fe2+S2-FeS(二次腐蝕產(chǎn)物) 5 3Fe2+6OH3Fe(OH)2 (二次腐蝕產(chǎn)物) 6 總反響：4Fe+SO42-+4H2OFeS3Fe(OH)22OH 以上作用機(jī)理亦可用圖來表示。 復(fù)原菌上鐵細(xì)菌在水管內(nèi)壁構(gòu)成氧濃差腐蝕電池

25、表示圖右硫酸鹽復(fù)原菌腐蝕圖解硫酸鹽復(fù)原菌的腐蝕機(jī)理2“硫化物作用實(shí)際 賀爾瓦思(Horvath)等人支持的另一實(shí)際是硫酸鹽復(fù)原菌的硫化物作用實(shí)際。實(shí)際以為：復(fù)原菌的活動(dòng)可提供硫化物，由硫化物的作用加速了鋼鐵的腐蝕速度。即在細(xì)菌的作用下，首先進(jìn)展下述反響： Na2SO4+4H2Na2S+4H2O 隨著硫化物和介質(zhì)中的碳酸等物作用生成硫化氫Na2S+H2CO32NaHCO3+H2S 而H2S又與Fe作用生成FeS,即 Fe+H2SFeS+H2 細(xì)菌先為腐蝕提供活性硫化物，而活性硫化物可使碳鋼腐蝕加速進(jìn)展。 五細(xì)菌結(jié)協(xié)作用下的腐蝕 喜氧性細(xì)菌和厭氧性細(xì)菌各自所需的生存條件截然不同，但在實(shí)踐環(huán)境中，往

26、往由喜氧性苗的腐蝕呵斥了厭氧的部分環(huán)境，從而使厭氧性菌亦得到繁衍，這樣，兩類細(xì)菌相輔相成便加速了金屬的腐蝕。 結(jié)協(xié)作用腐蝕常見于水管內(nèi)壁的銹瘤腐蝕，它是以鐵細(xì)菌腐蝕為先導(dǎo)而構(gòu)成的一種腐蝕形狀。 腐蝕性微生物及其作用 細(xì)菌結(jié)協(xié)作用下的腐蝕細(xì)菌的結(jié)合腐蝕的景象很普遍。如在我國某煉油廠冷卻安裝的生物垢層中，就分別出鐵細(xì)菌、硫桿菌，硫酸鹽復(fù)原菌。原生動(dòng)物及藻類等多種微生物。在船殼的藤殼狀物的基部，亦發(fā)現(xiàn)有硫酸鹽復(fù)原菌的存在。在土壤中地下水位動(dòng)搖區(qū)域，由于水位升降呵斥充氧和缺氧條件，硫氧化苗和硫酸鹽復(fù)原菌的活動(dòng)亦非?；顫?。 五、細(xì)菌腐蝕的控制 原那么上凡是可以抑制細(xì)菌繁衍或電化學(xué)腐蝕的措施，都有助于防止

27、或減慢細(xì)菌腐蝕。但在消費(fèi)上山于遭到各種條件的限制，只能針對(duì)詳細(xì)情況采取下述某種措施或同時(shí)采取幾種措施： 1外加電流陰極維護(hù)成犧牲陽極維護(hù)可以抑制細(xì)菌腐蝕。2采用非金屬覆蓋層或金屬鍍層的方法，主要是使金屬的光滑表而不易被細(xì)菌附著，或減少構(gòu)成細(xì)菌污垢的時(shí)機(jī)。但在運(yùn)用有機(jī)涂層時(shí)要參與適量滅菌劑，如運(yùn)用抗菌涂料。 六細(xì)菌腐蝕的控制3在循環(huán)水體系中，經(jīng)過對(duì)水源的防污、除垢可減少細(xì)菌的來源。對(duì)冷卻塔遮光、防塵或其他免除藻類繁殖等措施亦可抑制細(xì)菌繁衍，但這些方法未能做到徹底控制細(xì)菌的繁衍。4在介質(zhì)中投放高效，低毒的殺菌劑和除垢劑才干收到更好的效果。殺菌劑分兩類；氧化型和非氧化型。氧化型殺菌劑經(jīng)過劇烈氧化作用

28、殺菌，如氯氣、次氯酸鈉以及有機(jī)氯化合物。非氧化性殺菌劑有有機(jī)硫化物、陽離子型殺菌劑和有機(jī)金屬化合物等。5此外，加強(qiáng)管理以便使設(shè)備外表維持清潔形狀，亦是減少細(xì)菌腐蝕的一項(xiàng)不能忽視的措施 三、防護(hù)措施 1運(yùn)用殺菌劑或抑菌劑 2改動(dòng)環(huán)境條件 3覆蓋層 4陰極維護(hù) 65 金屬在工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕與防護(hù) 一、酸、堿、鹽介質(zhì)中的腐蝕1. 酸溶液中的腐蝕 1無機(jī)酸 A.硫酸鋼鐵可耐濃度70以上的硫酸腐蝕，由于在金屬外表生成FeSO4 鉛可耐濃度70以下的硫酸腐蝕，由于在金屬外表生成PbSO4 高硅鑄鐵14.5%Si-可耐各種濃度在沸點(diǎn)以下的各個(gè)溫度范圍內(nèi)的硫酸腐蝕，但不宜用于發(fā)煙硫酸濃度100以上的酸。 酸、堿、鹽介質(zhì)中的腐蝕Durimet20合金用于硫酸的全部濃度范圍，在發(fā)煙硫酸中也耐蝕。 鋯熱硫酸介質(zhì)，但濃度不高于60。 B.鹽酸 是對(duì)資料腐蝕性最強(qiáng)的強(qiáng)酸之一，多數(shù)常用金屬和合金對(duì)它都難以應(yīng)付。鹽酸中假好像時(shí)存在空氣和其它氧化劑，腐蝕環(huán)境就變得更加惡劣?？梢赃m用于大多數(shù)鹽酸介質(zhì)條件的資料：哈氏合金B(yǎng)和C、Chlorimet2鎳鉬合金、鉭、鋯、鉬等 可在特殊條件