金屬腐蝕及防護考試卷附實驗及答案

1、-PAGE . z金屬腐蝕與防護試卷1一、解釋概念:共8分，每個2分鈍性，堿脆、SCC、縫隙腐蝕二、填空題：共30分，每空1分1稱為好氧腐蝕，中性溶液中陰極反響為，好氧腐蝕主要為控制，其過電位與電流密度的關系為。2在水的電位-pH圖上，線表示關系，線表示關系，線下方是的穩(wěn)定存在區(qū)，線上方是的穩(wěn)定存在區(qū)，線與線之間是的穩(wěn)定存在區(qū)。 3熱力系統(tǒng)中發(fā)生游離CO2腐蝕較嚴重的部位是，其腐蝕特征是，防止游離CO2腐蝕的措施是，運行中將給水的pH值控制在圍為宜。4凝汽器銅管在冷卻水中的脫鋅腐蝕有和形式。淡水作冷卻水時易發(fā)生脫鋅，海水作冷卻水時易發(fā)生脫鋅。 5過電位越大，金屬的腐蝕速度越 ，活化極化控制的腐

2、蝕體系，當極化電位偏離Ecorr足夠遠時，電極電位與極化電密呈關系，活化極化控制下決定金屬腐蝕速度的主要因素為、。 6為了防止熱力設備發(fā)生氧腐蝕，向給水中參加，使水中氧含量到達以下，其含量應控制在，與氧的反響式為，加藥點常在。 7在腐蝕極化圖上，假設PcPa，極極化曲線比極極化曲線陡，這時Ecorr值偏向電位值，是控制。三、問答題：共24分，每題4分1說明協(xié)調(diào)磷酸鹽處理原理。 2自然界中最常見的陰極去極化劑及其反響是什么？ 3鍋爐發(fā)生苛性脆化的條件是什么？ 4凝汽器銅管用硫酸亞鐵造膜的原理是什么？5說明熱力設備氧腐蝕的機理。6說明腐蝕電池的電化學歷程，并說明其四個組成局部。四、計算：共24分，

3、 每題8分1在中性溶液中，F(xiàn)e=10mol/L，溫度為25，此條件下碳鋼是否發(fā)生析氫腐蝕？并求出碳鋼在此條件下不發(fā)生析氫腐蝕的最小pH值。E0Fe2+/Fe= - 0.44 2寫出V-與icorr的關系式及Vt與icorr的關系式，并說明式中各項的物理意義。3銅在含氧酸中和無氧酸中的電極反響及其標準電極電位：Cu = Cu2+2eE0Cu2+/Cu = + 0.337VH2=2H+2eE02H+/H = 0.000V2H2O = O2+4H+ 4eE0O2/H2O = +1.229V問銅在含氧酸和無氧酸中是否發(fā)生腐蝕？五、分析：共14分，每題7分1試用腐蝕極化圖分析鐵在濃HNO3中的腐蝕速度為

4、何比在稀HNO3中的腐蝕速度低？2. 爐水協(xié)調(diào)磷酸鹽-pH控制圖如圖1，如何根據(jù)此圖實施爐水水質控制，試分析之。圖1. 協(xié)調(diào)磷酸鹽pH控制圖金屬腐蝕與防護試卷2一、解釋概念:共8分，每個2分苛性脆化、SCC、自腐蝕電位、鈍性二、填空：共30分，每空1分1發(fā)生析H2 腐蝕的必要條件是，陰極反響為，析氫腐蝕為控制，其過電位與電流密度的關系為。 2在水的電位pH圖上，線下方是區(qū)，線上方是區(qū)，線與線之間是區(qū)。 3碳鋼在 溶液中，奧氏體不銹鋼在溶液中易發(fā)生應力腐蝕破裂。 4鐵在570以上氧化生成的氧化膜從里到外由、組成，其中具有良好保護性的是。 5氧腐蝕常發(fā)生在熱力系統(tǒng)的、，其腐蝕特征為。為防止氧腐蝕，

5、通常采用以為主，為輔助的防腐蝕方法。使水中氧含量可達以下。聯(lián)氨除氧時，給水中聯(lián)氨含量控制在，其反響式為，通常加藥點在。 6協(xié)調(diào)磷酸鹽處理的實質是把爐水的全部變?yōu)?，消除爐水中的，該法適用于條件。 7 PaPc時，腐蝕為控制，Ecorr靠近電位；Pc Pa時，腐蝕為控制，Ecorr靠近電位。三、問答題：共24分，每題4分 1凝汽器銅管用FeSO4成膜保護的原理是什么？ 2為何同時有溶解氧和游離二氧化碳時腐蝕更加嚴重？ 3說明腐蝕電池的電化學歷程。 4鍋爐發(fā)生苛性脆化的條件是什么？ 5金屬氧化生成保護性氧化膜應具備什么條件？ 6為何說對爐水進展協(xié)調(diào)磷酸鹽處理是防腐防垢兼顧的方法？四、計算題：共24分

6、，每題8分1銅在介質中的腐蝕反響為：CuCu2+2e ,腐蝕電流密度為100A/cm2,求其腐蝕速度V-(g/m2d) 和Vt(mm/a)。ACu=63.55,=8.96g/cm3。2在中性溶液中，F(xiàn)e2+的濃度為10-6mol/L，溫度為25，試判斷在此條件下鐵是否發(fā)生析氫腐蝕？并求鐵在此條件下不發(fā)生析氫腐蝕的最低pH值。(E0Fe2+/Fe=-0.44V)3銅在含氧酸中和無氧酸中的電極反響及其標準電極電位：Cu = Cu2+2eE0Cu2+/Cu = + 0.337VH2=2H+2eE02H+/H = 0.000V2H2O = O2+4H+ 4eE0O2/H2O = +1.229V問銅在含

7、氧酸和無氧酸中是否發(fā)生腐蝕？五、分析題：共14分，每題7分1具有鈍化行為金屬的陽極極化曲線如圖1，說明曲線上各特性點和特性區(qū)的意義。圖1. 具有鈍化行為金屬的陽極極化曲線2畫出Fe-H2O體系的簡化電位-pH圖，標出腐蝕區(qū)、免蝕區(qū)、鈍態(tài)區(qū)。為了使鐵不受腐蝕，使鐵的狀態(tài)條件移出腐蝕區(qū)的可能途徑有那些？附：金屬腐蝕與防護實驗目錄實驗局部實驗1 腐蝕試樣的制備 電化學試樣的制備 2實驗2 恒電位法測定陽極極化曲線 3實驗3 塔菲爾直線外推法測定金屬的腐蝕速度 5實驗4 失重法測定金屬的腐蝕速度 7實驗5 線性極化法測定金屬的腐蝕速度 10實驗6 電位-pH圖的應用12實驗7 動電位掃描法測定金屬的陽

8、極極化曲線 14實驗8 電偶腐蝕速度的測定 15實驗9 閉塞電池腐蝕模擬實驗 17演示實驗局部實驗1 腐蝕原電池 18實驗2 原電池的極化 19實驗3 鋼在硝酸中的鈍化 20實驗4 緩蝕劑的緩蝕效果 21實驗5 陰極保護犧牲陽極法 22附錄1 CR-3型多功能腐蝕測量儀的使用方法23附錄2 PS-1型恒電位/恒電流儀的使用方法 26綜合實驗局部 銹蝕碳鋼磷化及磷化膜性能檢驗試驗.30附錄一.34附錄二.42附錄三.45附錄四.46實驗部分實驗1腐蝕試樣的制備 電化學試樣的制備 目的 學會一種用樹脂鑲制電化學實驗用的金屬試樣的簡易方法和焊接金屬樣品的方法。 材料和藥品 金屬試樣 具有塑料絕緣外套

9、的銅管 塑料套圈 金屬砂紙 電烙鐵 焊油 焊錫絲 玻璃板 玻璃棒 燒杯 托盤天平 乙二胺 環(huán)氧樹脂 實驗步驟 焊接金屬樣品將金屬試樣的所有面金屬都用砂紙打磨光亮，用水沖洗干凈后待用。 2 給電烙鐵通電加熱，待電烙鐵尖端呈紅色時，蘸少許焊油且接觸焊錫絲待焊錫絲熔化后，將帶塑料套圈的銅桿焊在金屬試樣上。 將鋸好的5mm厚的塑料套圈打磨平整待用。 4 稱取100g環(huán)氧樹脂于燒杯中，再稱取58g固化劑乙二胺也倒入該燒杯中，用玻璃棒攪拌10min，然后把塑料圈放在光滑的玻璃板上，將金屬試樣放在塑料圈中央局部。 把配制好的環(huán)氧樹脂倒入擺好金屬試樣的塑料圈。 24h固化好金屬試樣可以進展磨制、拋光。 考前須

10、知 1 焊接金屬試樣時，因電烙鐵尖端部位的溫度最高，要用尖端部位進展焊接。焊接時，要先在金屬試樣上焊上點焊錫絲，再將銅桿尖端也焊上些錫絲，然后把2個錫點進展焊接，這樣，即容易焊上又容易焊牢。 不要觸摸電烙鐵及金屬局部，以免燙傷。 實驗2恒電位法測定陽極極化曲線 目的 了解金屬活化、鈍化轉變過程及金屬鈍化在研究腐蝕與防護中的作用。 熟悉恒電位測定極化曲線的方法。 通過陽極極化曲線的測定，學會選取陽極保護的技術參數(shù)。 根本原理測定金屬腐蝕速度、判斷添加劑的作用機理、評選緩蝕劑、研究金屬的鈍態(tài)和鈍態(tài)破壞及電化學保護，都需測量極化曲線。測量腐蝕體系的極化曲線，實際就是測量在外加電流作用下，金屬在腐蝕介

11、質中的電極電位與外加電流密度以下簡稱電密之間的關系。陽極電位和電流的關系曲線稱為陽極極化曲線。為了判斷金屬在電解質溶液中采用陽極保護的可能性，選擇陽極保護的三個主要技術參數(shù)致鈍電密、維鈍電密和鈍化電位鈍化區(qū)電位圍。必須測定陽極極化曲線。測量極化曲線的方法可以采用恒電位和恒電流兩種不同方法。以電密為自變量測量極化曲線的方法叫恒電流法，以電位為自變量的測量方法叫恒電位法。一般情況下，假設電極電位是電密的單值函數(shù)時，恒電流法和恒電位法測得的結果是一致的。但是如果*種金屬在陽極極化過程中，電極外表壯態(tài)發(fā)生變化，具有活化/鈍化變化，則該金屬的陽極過程只能用恒電位法才能將其歷程全部提醒出來，這時假設采用恒

12、電流法，則陽極過程*些局部將被掩蓋，而得不到完整的陽極極化曲線。在許多情況下，一條完整的極化曲線中與一個電密相對應可以有幾個電極電位。例如，對于具有活化/鈍化行為的金屬在腐蝕體系中的陽極極化曲線是很典型的。由陽極極化曲線可知，在一定的電位圍，金屬存在活化區(qū)、鈍化過渡區(qū)、鈍化區(qū)和過鈍化區(qū)，還可知金屬的自腐蝕電位穩(wěn)定電位、致鈍電密、維鈍電密和維鈍電位圍。用恒電流法測量時，由自腐蝕電位點開場逐漸增加電密，當?shù)竭_致鈍電密點時金屬開場鈍化，由于人為控制電密恒定，故電極電位突然增加到很正的數(shù)值到達過鈍化區(qū)，跳過鈍化區(qū)，當再增加電密時，所測得的曲線在過鈍化區(qū)。因此，用恒電流法測不出金屬進入鈍化區(qū)的真實情況，

13、而是從活化區(qū)躍入過鈍化區(qū)。碳鋼在NH4HCO3-NH4OH中就是在陽極極化過程中由活化態(tài)轉入鈍態(tài)的。用恒電位法測定其陽極極化曲線，正是基于碳鋼在NH4HCO3-NH4OH體系中有活化/鈍化轉變這一現(xiàn)象，并可對設備進展陽極保護。 儀器及用品 恒電位儀 極化池 飽和甘汞電極 鉑金電極A3鋼電極 粗天平 量筒 1000mL；100 mL 燒杯 1000 mL 溫度計 電爐NH4HCO3及NH3H2O, 無水乙醇棉，水砂紙。 四、 實驗步驟 1 溶液的配制1燒杯放入700 mL去離子水，在電爐上加熱到40左右，放入160g NH4HCO3，攪拌均勻，然后參加65 mL濃NH3H2O 。2將配制好的溶液

14、注入極化池中。 2 操作步驟 1用水砂紙打磨工作電極外表，并用無水乙醇棉擦試干凈待用。2將輔助電極和研究電極放入極化池中，甘汞電極浸入飽和KCl溶液中，用鹽橋連接二者，鹽橋魯金毛細管尖端距離研究電極12mm左右。按圖1連接好線路并進展測量。 3測A3鋼在NH4HCO3-NH4OH體系中的自腐蝕電位約為-0.85V,穩(wěn)定15min，假設電位偏正，可先用很小的陰極電流50A/cm2左右活化12min再測定。恒電位儀公 研 參 輔41外接測量數(shù)學電壓表523 圖1 恒電位極化曲線測量裝置 1鹽橋；2輔助電極；3研究電極；4參比電極；極化池 4調(diào)節(jié)恒電位從自腐蝕電位開場進展陽極極化，每隔2min增加5

15、0mV，并分別讀取不同電位下相應的電流值，當電極電位到達+1.2V左右時即可停頓試驗。 結果及數(shù)據(jù)處理求出各點的電密，添入自己設計的表格。在半對數(shù)坐標紙上用所得數(shù)據(jù)作Elgi曲線。指出碳鋼在NH4HCO3-NH4OH中進展陽極保護的三個根本參數(shù)。 六、 思考題陽極極化曲線對實施陽極保護有何指導意義？極化曲線測量對研究電極、輔助電極、參比電極和鹽橋的要什么？實驗3塔菲爾直線外推法測定金屬的腐蝕速度目的 1 掌握塔菲爾直線外推法測定金屬腐蝕速度的原理和方法。 2 測定低碳鋼在1MHAc+1MNaCl混合溶液中腐蝕電密ic、陽極塔菲爾斜率ba和陰極塔菲爾斜率bc。 3 對活化極化控制的電化學腐蝕體系

16、在強極化區(qū)的塔菲爾關系加深理解。4. 學習用恒電流法繪制極化曲線。實驗原理 金屬在電解質溶液中腐蝕時，金屬上同時進展著兩個或多個電化學反響。例如鐵在酸性介質中腐蝕時，F(xiàn)e上同時發(fā)生反響：FeFe2+2e 2H+2eH2 在無外加電流通過時，電極上無凈電荷積累，即氧化反響速度ia等于復原反響速度ic ,并且等于自腐蝕電流Icorr ,與此對應的電位是自腐蝕電位Ecorrr。 如果有外加電流通過時，例如在陽極極化時，電極電位向正向移動，其結果加速了氧化反響速度ia而擬制了復原反響速度ic ,此時，金屬上通過的陽極性電流應是：Ia= ia-|ic| = ia+ ic同理，陰極極化時，金屬上通過的陰極

17、性電流Ic也有類似關系。Ic= -|ic| + ia= ic+ ia從電化學反響速度理論可知，當局部陰、陽極反響均受活化極化控制時，過電位極化電位與電密的關系為：ia=icorrep*(2.3/ba)ic = -icorre*p(-2.3/bc)所以 Ia =icorre*p(2.3/ba)- e*p(-2.3/bc)Ic= -icorre*p(-2.3/bc)- e*p(2.3/ba)當金屬的極化處于強極化區(qū)時，陽極性電流中的ic和陰極性電流中的ic都可忽略，于是得到：Ia =icorre*p(2.3/ba)Ic=-icorre*p(-2.3/bc)或寫成： =-balgicoor+balg

18、ia= -bclgicorr+bclgic可以看出，在強極化區(qū)假設將對lgi作圖，則可以得到直線關系見熱力設備腐蝕與腐蝕p257Fig.1412a。該直線稱為塔菲爾直線。將兩條塔菲爾直線外延后相交，交點說明金屬陽極溶解速度ia與陰極反響析H2速度ic相等，金屬腐蝕速度到達相對穩(wěn)定，所對應的電密就是金屬的腐蝕電密。 實驗時，對腐蝕體系進展強極化極化電位一般在100250mV之間，則可得到Elgi的關系曲線。把塔菲爾直線外延至腐蝕電位。lgi坐標上與交點對應的值為lgic ,由此可算出腐蝕電密icorr 。由塔菲爾直線分別求出ba和bc 。 影響測量結果的因素如下： 1體系中由于濃差極化的干擾或其

19、他外來干擾；2體系中存在一個以上的氧化復原過程塔菲爾直線通常會變形。故在測量為了能獲得較為準確的結果，塔菲爾直線段必須延伸至少一個數(shù)量級以上的電流圍。三、 儀器和用品 恒電位儀 數(shù)字電壓表 磁力攪拌器 極化池 鉑金電極輔助電極 飽和甘汞電極A3鋼電極研究電極，工作面積1cm2Zn電極研究電極 粗天平 秒表 量筒 1000mL, 50mL 燒杯 2000mL， 1000mLHAc ，NaCl，無水乙醇棉，水砂紙 介質為1MHAc+1MNaCl混合溶液 四、 實驗步驟 1 配制1MHAc+1MNaCl溶液 2 將工作電極用水砂紙打磨，用無水乙醇棉擦洗外表去油待用。 3 將研究電極、參比電極、輔助電

20、極、鹽橋裝入盛有電解質的極化池，鹽橋毛細管尖端距研究電極外表距離可控制為毛細管尖端直徑的兩倍。 按附錄2PS-1型恒電位/恒電流儀使用方法連接好線路進展測量。 5 測量時，先測量陰極極化曲線，然后測量陽極極化曲線。 6開動磁力攪拌器，旋轉速度為中速，進展極化測量。 7 先記下i= 0時的電極電位值，這是曲線上的第一個點，先進展陰極極化。分別以相隔10s的間隔調(diào)節(jié)極化電流為-0.5、-1、-2、-3、-4、-5、-10、-20、-30、-40、-50、-60mA，并記錄對應的電極電位值，迅速將極化電流調(diào)為零，待電位穩(wěn)定后進展陽極極化。此時應分別調(diào)節(jié)極化電流為0.5、1、2、3、4、5、10、20

21、、30、40mA，并記錄對應的電極電位值。應注意，極化電流改變時，調(diào)節(jié)時間應快，一般在5秒之完成，實驗完畢后將儀器復原。 五、 結果處理 1 將實驗數(shù)據(jù)繪在半對數(shù)坐標紙上。 2 根據(jù)陰極極化曲線的塔菲爾線性段外延求出鋅和碳鋼的腐蝕電流，并比擬它們的腐蝕速度。 3 分別求出腐蝕電密ic、陰極塔菲爾斜率bc和陽極塔菲爾斜率ba。思考題 1 從理論上講，陰極和陽極的塔菲爾線延伸至腐蝕電位應交于一點，實際測量的結果如何？為什么？如果兩條曲線的延伸線不交于一點，應如何確定腐蝕電密？實驗4失質法測定金屬的腐蝕速度 一、 目的 1 掌握*些因素如介質及其濃度、緩蝕劑等對金屬腐蝕速度的影響。 2 掌握質量法測

22、定金屬腐蝕速度的方法。 二 原理 使金屬材料在一定條件下溫度、壓力、介質濃度等經(jīng)腐蝕介質作用一定時間后，比擬腐蝕前后該材料的質量變化從而確定腐蝕速度。 對于均勻腐蝕，根據(jù)腐蝕產(chǎn)物易除去與否可分別采用失質指標和增質指標來表示腐蝕速度。失質指標V-為： 增質指標V+為：式中：S試樣面積，m2；t 試驗時間,h； m0 腐蝕前試樣的質量,g ； m1 腐蝕后試樣的質量去除腐蝕產(chǎn)物后，g ； m2 腐蝕后試樣的質量去除腐蝕產(chǎn)物前,g ；對于均勻腐蝕，很易將以上腐蝕速度指標換算成以深度指標Vt表示的腐蝕速度： 式中： 金屬的密度，g/cm3質量法適于室外多種腐蝕實驗，可用于材料的耐蝕性能評定、選擇緩蝕劑

23、、改變工藝條件時檢查防腐效果等。本實驗是碳鋼在敞開的酸溶液中的全浸實驗，用質量法測定其腐蝕速度。 金屬在酸中的腐蝕一般是電化學腐蝕。酸類對金屬的腐蝕規(guī)律主要取決于酸的氧化性。非氧化性酸，如鹽酸，其陰極過程是氫去極化過程；氧化性酸，其陰極過程則主要是氧化劑的復原過程。但我們不可能把酸類截然分成氧化性酸和非氧化性酸，例如，當HNO3比擬稀時，碳鋼的腐蝕速度隨酸濃度的增加而增加，是氫去極化腐蝕，當HNO3濃度超過30%時，碳鋼的腐蝕速度迅速下降，HNO3濃度到達50%時，碳鋼的腐蝕速度最小，此時碳鋼在HNO3中腐蝕的陰極過程是：NO3- + 2H+ + 2e NO2- +H2O酸中參加適量緩蝕劑能阻

24、止金屬腐蝕或降低金屬腐蝕速度。 三、 儀器與藥品 鋼印、鋃頭、游標卡尺、毛刷、枯燥器、分析天平、燒杯、量筒、搪瓷盤、溫度計、電爐、玻璃棒、鑷子、濾紙、尼龍絲。丙酮、去離子水、20%H2SO4、20%H2SO4+硫脲10g/L、 20%NHO3、60%NHO3 、12%HCl+1%2%六次甲基四胺。 四、 實驗步驟與容 1 試樣的準備A3碳鋼試樣，其尺寸為502523mm 。且打磨試樣。用鋼印給試樣編號，以示區(qū)別。用游標卡尺準確測量試樣尺寸，計算出試樣面積，記錄數(shù)據(jù)。 4試樣外表除油，先用毛刷、軟布在流水中去除其外表殘屑、油污，再用丙酮清洗后用濾紙吸干。如此處理的試樣防止再用手摸，應用干凈紙包好

25、，于枯燥器中枯燥24h 。 5將枯燥后的試樣放在分析天平上稱重，準確到0.1mg，稱重結果記錄在表1。 2 腐蝕實驗 1分別量取800mL以下溶液； 20%H2SO4 20%H2SO4+硫脲10g/L 20%NHO3 60%NHO3 將其分別放在4個1000 mL干凈燒杯中。 2將試樣按編號分成四組每組2片，用尼龍絲懸掛，分別浸入以上4個燒杯中。試樣要全部浸入溶液，每個試樣浸泡深度要求一致，上端應在液面以下20mm 。 3自試樣進入溶液時開場記錄腐蝕時間，半小時后，把試樣取出，用水清洗。 3 腐蝕產(chǎn)物的去除 腐蝕產(chǎn)物的清洗原則是應除去試樣上所有的腐蝕產(chǎn)物，而只能去掉最小量的根本金屬。去除腐蝕產(chǎn)

26、物的方法有機械法、化學法及電化學法。該實驗采用機械法和化學法。 1機械法去除腐蝕產(chǎn)物。假設腐蝕產(chǎn)物較厚可先用竹簽、毛刷、橡皮擦凈外表，以加速除銹過程。 2化學法除銹?；瘜W法除銹常用的試劑很多，對于鐵和鋼來說主要有以下幾種配方：a. 20% NaOH + 200g/L鋅粉，沸騰5min ,直至干凈。 b. HCl + 50g/L SnCl2 + 20g/L SnCl3 。 c. 12% HCl + 0.2% As2O3 + 0.5% SnCl2 + 0.4%甲醛，50，1540min 。d. 10% H2SO4 + 0.4% 甲醛,4050，10min 。e. 12% HCl+1%2% 烏洛托品

27、，50或常溫。 f. 飽和NH4Cl+NH3H2O，常溫，直至干凈。 本實驗采用試劑為配方e ，該法空白小，除銹快，經(jīng)除銹后樣品外表稍發(fā)黑。 3除凈腐蝕產(chǎn)物后，用水清洗試樣先用自來水后用去離子水，再用丙酮擦洗、濾紙吸干外表，用紙包好，于枯燥器枯燥24h。將枯燥后的試樣稱重，結果記錄在表2中。 五、 實驗結果的評定 1 定性評定方法 1觀察金屬試樣腐蝕后的外形，確定腐蝕是否均勻，觀察腐蝕產(chǎn)物的顏色、分布情況及其與金屬外表結合是否結實。 2觀察溶液顏色是否變化，是否有腐蝕產(chǎn)物的沉淀。 2 定量評定方法 假設腐蝕是均勻的，可依上述公式計算V-，并可換算成腐蝕深度。根據(jù)下式計算20% H2SO4加硫脲

28、后的緩蝕率G ：式中：V 未加緩蝕劑時的腐蝕速度；V加緩蝕劑時的腐蝕速度 思考題 為什么試樣浸泡前外表要經(jīng)過打磨？ 試樣浸泡深度對實驗結果有何影響？ 表1 試樣稱重結果記錄編號長mm寬mm厚mm孔徑mm面積mm212345678 表2 試樣測試結果記錄組別腐蝕介質編號腐蝕時間h試樣原重(g)腐蝕后重(g)失重(g)腐蝕速度(g/m2h)腐蝕深度(mm)緩蝕率(%)一12二34三56四78實驗5 線性極化法測定金屬的腐蝕速度目的 掌握線性極化儀的使用方法。 掌握幾種求塔菲爾常數(shù)的方法。 了解線性極化技術測定金屬腐蝕速度的原理。實驗原理 對于活化極化控制的腐蝕體系，當自腐蝕電位Ecorr相距兩個局

29、部反響的平衡電位甚遠時，極化電流ic外與電極電位E關系方程為： 對上式微分并經(jīng)數(shù)學處理，可得到：式中：Rp極化阻力()；icorr 金屬的腐蝕電密A/cm2)；ic外 極化電密(A/cm2)；Ecorr金屬的腐蝕電位V；d 極化電位V；ba、bc陽、陰極塔菲爾常數(shù)V則 此式為線性極化方程式。由此可知，腐蝕速度icorr與極化電阻Rp成反比，只要測得Rp和bc、ba后，就可求出金屬的腐蝕速度。 三、 儀器和藥品 線性極化儀、碳鋼電極、燒杯、電極架、砂紙等， 假設丁二鄰甲苯基硫脲、烏洛托品、丙酮、酒精棉、硫酸 四、 實驗步驟1 三電極體系準備焊接打磨計算面積清洗 2 CR-3型多功能腐蝕測量儀使用

30、方法見附錄1。 3 實驗溶液配制 10.5MH2SO4 800mL 0.5MH2SO4分別加0.2,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2g烏洛托品溶液。20.5M H2SO4 0.5MH2SO4+1mg(NH2)2CS(硫脲)0.5MH2SO4+假設丁0.5MH2SO4+0.5%烏洛托品溶液。 4. 分別測定各電極電位，選擇電位差小于2mV的二個電極為工作電極和參比電極，另一電極為輔助電極。 5 加極化電位5mV，記錄i5或Rp 加極化電位10mV，記錄i10或Rp 五、 結果處理 1 計算或作圖求出Rp 2 選用以下ba、bc數(shù)據(jù)計算icorr 塔菲爾常數(shù)20，mV babc0.5M H2

31、SO454.4 112.1 0.5MH2SO4+1mg(NH2)2CS 91.1 121.2 0.5MH2SO4+假設丁 76.3 157.40.5MH2SO4+0.5%烏洛托品溶液 96.0 132.0 3. 比擬幾種緩蝕劑的緩蝕率。 六、思考題 在什么條件下才能應用線性極化方程式計算金屬腐蝕速度？ 確定塔菲爾常數(shù)的方法有那些？實驗6電位pH圖的應用 目的1 學會應用電位 pH圖。2 了解鐵在0.1MNaHCO3溶液中的腐蝕情況，并對鐵在此條件下進展陽極保護和陰極保護。二、 原理 利用電位pH圖可直接判斷在給定條件下氧化反響進展的可能性或進展反響所必須的電位pH圍。 鐵水體系的電位pH圖給出

32、了鐵及其氧化物穩(wěn)定存在的平衡區(qū)域，也可用以估計鐵在不同pH水溶液中進展陽極保護和陰極保護的條件。 如果對鐵進展陽極極化，使其電位提高到鈍化區(qū)，該區(qū)處在Fe2O3的穩(wěn)定區(qū)，此種條件下鐵外表生成一層Fe2O3 膜，鐵由腐蝕狀態(tài)進入鈍化態(tài)，使鐵的腐蝕速度大大減小而受到保護。如果對鐵進展陰極極化，即將電位降到免蝕區(qū)，金屬鐵由腐蝕態(tài)轉變?yōu)闊崃W穩(wěn)定狀態(tài)，使鐵的腐蝕停頓而得到保護。三、 儀器和試劑 直流穩(wěn)壓電源 1臺 數(shù)字穩(wěn)壓表 1臺 毫安表 1個 極化池 2個 鉑金電極 2個 飽和甘汞電極 2個 鐵絲電極=1.6mm,L=300mm 8根N2 ,O2 燒杯250300mL(細長的) 1個NaHCO3(0

33、.1M,pH=8.4) 2LH2SO4(1M) 無水乙醇棉，乳膠管，彈簧夾，吹風機四、 實驗步驟 制作電極將L=40cm,=1.6mm的鐵絲繞在=10mm金屬棒上，尾部留出4mm用于與外線路連接，抽出金屬棒后將鐵絲圈拉成14cm長的彈簧形狀。 處理鐵絲電極 將鐵絲電極放入盛有1MH2SO4的細長燒杯中，待鐵絲外表鍍鋅層全部溶解后氣泡析出量驟減取出，用去離子水沖洗2次，再用酒精棉擦凈待用。 陽極腐蝕與保護在兩個極化池中分別注入500mL0.1MNaHCO3(pH=8.4),將4根處理好的鐵絲電極編號并放入兩個極化池中，按圖2連接線路。向溶液N215min后即可測定自腐蝕電位。mA134CK2圖2

34、 實驗線路連接圖 2合上開關K、C，將電源電壓緩慢調(diào)至2.5V左右，觀察電流下降的情況和各電極的反響現(xiàn)象腐蝕產(chǎn)物顏色、氣體析出量等，并作記錄。待電流穩(wěn)定后降至5mA測定各電極的電位。 3用玻璃棒輕敲電極4，使其外表附著物脫落，然后斷開開關C，觀察各電極的反響現(xiàn)象。15min后記下電流值并測定各電極的電極電位。 4斷開開關K,停頓通N2 ,取出電極，觀察并記錄各電極外表狀態(tài)。 5將測得各電極的電位值與電位pH圖比擬，確定出各電極處于什么區(qū)域免蝕區(qū)、腐蝕區(qū)、鈍化區(qū)。 6解釋各電極的反響現(xiàn)象，指出各電極的產(chǎn)物是什么？ 4 陰極腐蝕與保護 1如前述，連接好實驗線路。向極化池1O2 ，極化池2處于自然狀

35、態(tài)，15min后測定4個電極的自腐蝕電位。 2關閉開關K，開關C斷開，調(diào)節(jié)電源電壓4.5V,使極化池1中陰極的電極電位為-600mV(SCE), 觀察并記錄電流的變化情況和反響現(xiàn)象，測定各電極的電極電位。 3彈掉電極1上的反響產(chǎn)物，觀察并記錄各電極的反響現(xiàn)象注意腐蝕產(chǎn)物的顏色、溶液的顏色、氣體析出情況等。 4將測得各電極的電位值與電位pH圖比擬，確定各電極處于什么區(qū)域。 5解釋實驗現(xiàn)象，指出各電極上的產(chǎn)物是什么？ 五、 思考題 1 根據(jù)電位pH圖，討論在實驗電位圍有哪些電化學平衡反響。 2. 討論各電極外表腐蝕產(chǎn)物及析出氣體是什么？ 3. 討論如何對NaHCO3(pH=8.4)中的鐵進展陽極保

36、護和陰極保護。實驗7動電位掃描法測定金屬的陽極極化曲線 目的了解動電位掃描法測定陽極極化曲線的方法。 原理 在測量陽極極化曲線時，動電位掃描法是準穩(wěn)態(tài)方法，利用線性掃描電壓信號控制恒電位儀的給定自變量，使其按照預定的程序以規(guī)定的速度連續(xù)線性變化，記錄相應的信號，自動繪制極化曲線，即電位-電流關系曲線。 儀器與用品環(huán)氧樹脂、銅絲、塑料管、砂紙、430不銹鋼、試樣、鉑電極、甘汞電極、電解池、N2、恒溫水浴鍋、恒電位儀、電位掃描儀、對數(shù)轉換儀、*-y函數(shù)記錄儀四、 實驗步驟 樣品制備將10m2的試樣四周用300#600#砂紙打磨光滑。(2)將銅絲剪成適當長度，一端砸平，焊在試樣上，用酒精棉、丙酮擦洗

37、凈并套上塑料管。 (3) 向環(huán)氧樹脂中參加7%乙二胺W/W，調(diào)勻后鑲在試樣上。24h凝固后可用。 2 作標準極化曲線 1將上述制備的樣品工作面用300#600#砂紙打磨光滑。 2配置1000mL0.5MH2SO4溶液。 3將配置好的溶液倒入極化池中，通N2除氧30min，溫度為30左右。 4將工作電極、輔助電極、參比電極安裝好放入電解池，穩(wěn)定20min。 5按圖連線，檢查無誤后，翻開各儀器電源，將恒電位儀置參比測量試樣的自腐蝕電位Ecorr,由電位掃描儀將電位預置到-0.5V,以10mV/min速度進展陽極極化，直到1.6V為止。將所測得的曲線與標準曲線相對照。 五、 思考題 1.影響測量陽極

38、極化曲線的因素有哪些？恒電位儀接對數(shù)研究參比公開端外接給定電位掃描儀*Y記錄儀*Y輸出對數(shù)轉換儀輸入輔助輸出圖3極化曲線自動測量連線圖實驗8電偶腐蝕速度的測定 目的 1 掌握電偶腐蝕測試原理，了解不同金屬或合金接觸時組成的電偶對在介質中的電位序。2 了解在電偶腐蝕中陰、陽極面積比、溶液狀態(tài)、pH值對腐蝕電流的影響。3 學會使用零阻電流表測定電偶電流的方法。二、 原理電偶法是快速測定金屬腐蝕的方法。當兩種不同金屬在電解質中相接觸時，由于其腐蝕電位差異，形成電偶對，原腐蝕電位較負的金屬成為電偶對的陽極而腐蝕速度增大，導致異金屬接觸處陽極金屬側局部腐蝕。利用零電阻電流表，可測量浸入電解質中異金屬電極

39、之間流過的電流，此即該電偶對的電偶電流。根據(jù)電偶電流數(shù)值，可判斷金屬耐接觸腐蝕性能。在此簡介電偶電流與電偶對中陽極金屬溶解電流及與陰/陽極面積比之間的關系。 活化極化控制體系：電偶電流Ig可表示為電偶電位Eg處電偶對陽極金屬上局部陽極電流Ia與局部陰極電流Ic之差：Ig= Ia(Eg)-Ic(Eg)通過推導可寫成：式中：Ia電偶對中陽極金屬的真實溶解電流；Ecorr 、Icorr分別為該金屬的自腐蝕電位和自腐蝕電流；bc該金屬的陰極塔菲爾常數(shù)。對上式可考慮兩種情況： 1Eg Ecorr ,即形成電偶對后陽極極化很大，IgIa ,此時電偶電流等于電偶對中陽極金屬的溶解電流。 2EgEcorr ,

40、 即形成電偶對后陽極極化很小，則Ig=Ia-Icorr ,此時電偶電流等于電偶對中陽極金屬的溶解電流的增加量。2 擴散控制體系：假設電偶對中陽極金屬的腐蝕速度受氧化劑向金屬外表的擴散速度所控制，且陰極金屬僅起陽電極作用，此時電偶對中陽極金屬的腐蝕電密等于陰極擴散電密，ia =iL由此可得電偶對中陽極金屬的溶解電密ia相對于陽極的電偶電流密度IgA與陰/陽極面積比的關系為：式中：Sa 電偶對中陽極金屬的面積；Sc電偶對中陰極金屬的面積。 測量電偶電流不能用普通的安培表，要采用零電阻安培表的測試技術。目前已用晶體管運算放大器制作零阻安培表，也可利用零阻安培表的構造原理，將恒電位儀改接成測量電偶電流

41、的儀器。 三、 儀器及用品 電偶腐蝕計 磁力攪拌器 鐵A3鋼電極Cu電極、Zn電極、Al電極、Pt電極 燒杯 1000mL量筒 1000mL 、5mL 有機玻璃支架NaCl,HCl,NaOH,pH試紙，砂紙，無水乙醇棉，封蠟，毛筆等 四、 實驗步驟 1 將各電極用水砂紙打磨，無水乙醇去油，用封蠟涂封留下所需面積放入枯燥器中待用。 2 配制3%NaCl溶液，連接儀器線路。 3 測各電極在3%NaCl溶液中自腐蝕電位，相對Pt甘汞電極，各電極面積相等。 4 測定在3%NaCl溶液中以下電偶對的電位差及電偶電流：Fe-Cu, Fe-Zn, Fe-Al, Al-Cu ,Al-Zn, Zn-Cu 5.

42、待電極的自腐蝕電位趨于穩(wěn)定后測定各電偶對的電偶電流Ig隨時間的變化情況直到電流比擬穩(wěn)定時為止。記錄偶合電極相對于Pt電極的電位最初幾分鐘，Ig隨時間變化較快，每0.5min或1min記錄一次Ig值，以后可以增大時間間隔。 6 改變Fe-Pt電偶對的陰/陽極面積比，測電偶電流：1陰、陽極面積相等 2陰/陽極面積比為10:1減小陽極面積3陰/陽極面積比為1:10減小陰極面積 7 測Fe-Pt電偶對不同攪拌速度的電偶電流。靜態(tài)、慢速、中速、快速。 8 不同pH值時測電偶電流：1加1mLHCl使溶液pH降至3。2加0.5gNaOH使pH升至10。 五、 結果處理 1 將所有測量數(shù)據(jù)記錄成表。 2 在同

43、一直角坐標紙上繪制出各組電偶電流Ig對時間的關系曲線。 3 根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算Fe-Pt電偶對中不同面積比、不同pH值、不同攪拌速度時Fe的腐蝕速度陰極過程為擴散控制。六、 思考題 1 在擴散控制情況下，陰、陽極面積變化對電偶電流有何影響？ 2 在什么條件下電偶電流等于自腐蝕電流？實驗9閉塞電池腐蝕模擬實驗 一、 目的 加深對孔蝕、縫隙腐蝕及SCC等局部腐蝕開展過程機理的理解。 二、 原理對于孔蝕，孔金屬外表處于活化態(tài)，電位較負，孔外金屬外表處于鈍化態(tài)，電位較正。于是孔、外構成一個活態(tài)-鈍態(tài)的微電偶腐蝕電池?？追错憺椋?M M n+ ne 孔外反響為： O2 + 2H2O + 4e 4OH-二次

44、腐蝕產(chǎn)物M(OH)n在孔口生成，無多大保護作用?？捉橘|相對于孔外介質呈滯留狀態(tài)，M n+不易向外擴散，O2也不易擴散進去。由于孔M n+濃度增加，Cl-遷入以維持電中性，孔形成了MCln的濃溶液，又由于MCln的水解，使孔H+濃度增加，pH值降低，加快金屬陽極溶解速度。這就是自催化過程?；谏鲜鲈?，采用外加極化的方法，在一帶有小空的管壯玻璃筒插入金屬鋁片，鋁片與外電路陽極相接，小孔用瓷質隔膜或半透膜與筒外溶液隔離，筒外插入大面積鋁片，鋁片與外電路陰極相接，通過強制極化來模擬閉塞腐蝕電池的腐蝕過程。三、 實驗步驟1 配制5%W/W的NaCl溶液，將鋁試片用金相砂紙打磨后用乙醇、丙酮擦洗干凈備用

45、。 2 實驗裝置及與恒電位儀的連接見附錄PS1型恒電位/恒電流儀的使用方法。 3 測定極化前孔外pH值及鋁片的自腐蝕電位甘汞電極插入玻璃筒后應去掉其上部的橡皮塞。 4 采用恒電流法以電流密度為1mA/cm2陽極電極極化2h，每隔20min記錄一次電極電位值以及測定一次孔外的pH值，同時觀察筒外溶液狀態(tài)的變化。具體步驟為： 1測量出研究電極面積，以此計算出極化時所需電流強度。 2檢查實驗裝置及線路連接無誤后，將恒電位儀的工作選擇開關置于恒電流擋，電流量程開關置于最小擋，即100A擋，將電源開關先置于自然，待測定自腐蝕電位后，再置于極化位置。調(diào)節(jié)恒電流粗、細旋鈕，使電流表指針指在零點。再根據(jù)實驗所

46、需電流強度值將電流量程開關置于相應數(shù)值擋。調(diào)節(jié)恒電流粗、細旋鈕，使電流表指針指在所需值位置上電流表零點右邊為陽極電流，左邊為陰極電流。 5. 停頓極化，15min后測定實驗后鋁片的自腐蝕電位，然后取出鋁片，分別觀察陰、陽極的外表狀況。 四、 結果處理 1 將極化后孔、外的pH值變化及研究電極電位隨時間的變化列表。 2 比擬上述實驗結果并討論之。 五、 思考題 1 實驗中，研究電極電位發(fā)生變化，且極化前后自腐蝕電位不同，為什么？ 2 實驗中，筒pH值開場迅速下降，一定時間后幾乎不再發(fā)生變化，為什么？演示實驗局部實驗1 腐蝕原電池 一、 目的1 了解腐蝕原電池的構造和作用及原電池工作過程中的電極反

47、響。 2 觀察析H2腐蝕現(xiàn)象，觀察微電池腐蝕與宏電池腐蝕的異同。 3 不同金屬相接觸，由于構成電偶對，使陽極金屬加速腐蝕，陰極金屬得到保護。 二、 實驗物品 工業(yè)鋅片、銅片或鉑片，0.2MHCl, 玻璃皿，丙酮棉，鑷子，砂紙等。 三、 實驗步驟及現(xiàn)象1 用砂紙打磨試樣，丙酮棉擦凈去油。2 將鋅片和銅片或鉑片分別放入盛有HCl的玻璃皿中，互不接觸，觀察到在鋅片上有不少氣泡從外表逸出。而銅片或鉑片上無氣泡逸出。3 將鋅片與銅片或鉑片相接觸，觀察到有大量H2氣泡從銅片或鉑片外表逸出，而鋅片外表的氣泡相對減少，并有黑色物質從鋅片外表析出。 四、 現(xiàn)象分析與結論 1 鋅片在HCl中受腐蝕，構成腐蝕電池，

48、陽極是工業(yè)鋅片量的金屬鋅，在鋅上發(fā)生氧化反響：Zn Zn2+ + 2eZn溶于HCl中。而陰極是工業(yè)鋅片上的雜質如Cu、Fe、Fe7Zn等，陰極反響為：2H+ + 2e H2由于鋅片上的陰極性雜質的分布是隨機的，且顆粒很小，肉眼無法區(qū)分陰、陽極位置，它們可能瞬時發(fā)生變化，表現(xiàn)出整個鋅片上都有H2氣泡逸出。結果導致鋅片全面腐蝕。又稱之為微電池腐蝕。2 鋅片和鉑片相接觸時，由鋅片和鉑片共同組成腐蝕宏電池。整個鋅片為陽極，鉑片為陰極，鋅片上發(fā)生陽極反響：Zn Zn2+ + 2e鉑片上發(fā)生陰極反響：2H+ + 2e H2同時，鋅片上的微電池腐蝕反響仍繼續(xù)發(fā)生。故鋅片既受自身的微電池腐蝕，又加上鋅-鉑組

49、成的宏電池的腐蝕，所以鋅片的腐蝕加劇。 從以上現(xiàn)象看不僅在鋅片上有少量H2氣泡逸出，鉑片上也有大量H2氣泡逸出。生成H2氣泡的量增多說明鋅片腐蝕的量增加。結論是與電位較高的金屬相接觸，電位較低的金屬腐蝕加劇。 3 組成腐蝕原電池需要以下幾個要素： 1陽極和陽極反響； 2陰極和陰極反響； 3電解質溶液中存在能夠吸收電子的氧化劑； 4存在電子通道，使陽極反響生成的電子能夠流暢流向陰極。 以上幾個要素缺一不可。*一環(huán)節(jié)受阻就會使腐蝕原電池停頓工作。 4 酸性溶液中，金屬主要遭受析氫腐蝕。 五、 思考題 1 原電池與電解池的區(qū)別是什么？ 2 微電池與宏電池的區(qū)別是什么？實驗2 原電池的極化 一、 目的

50、 了解有電流通過電池時，電極電位發(fā)生變化，陽極電位變正，陰極電位變負。結果使電池的電位差減小。在電池的電阻不變時，使通過電池的電流減小，這種現(xiàn)象叫電池的極化。腐蝕原電池發(fā)生極化時，使腐蝕電流減小。人們利用電池的極化特性，盡量加大極化，到達降低腐蝕電流的目的。 假設極化前后電池的電阻不變，則有極化后腐蝕電流減小。即 二、 實驗物品Cu片試樣，Zn片試樣，3.5%NaCl溶液。 導線，開關，指針式萬用表 燒杯等 三、 實驗步驟及現(xiàn)象1 用砂紙打磨好Zn電極和Cu電極。2 將Zn電極和Cu電極分別插入溶液中，用導線接通電流表。同時觀察電流表指針的變化。接通電路的瞬間，回路中電流有一最大值，很快電流變

51、小并穩(wěn)定在一個定值。最大值與穩(wěn)定值的電流之差可以是幾倍乃至幾十倍。 四、 現(xiàn)象分析與結論1 剛接通回路的瞬間，即電極還未極化時，通過電池的電流為：電流表指針偏離較大。由于電流Ii=0流過電池使陰陽極分別產(chǎn)生極化，陽極電位升高，陰極電位降低。結果使電池電動勢減小為Ei=i,此時通過電池的電流降為：小于原來的 Ii=0 。 2 電池極化后電流減小到一個穩(wěn)定值。該電流就是該腐蝕電池的腐蝕速度的度量，它是以溶解金屬鋅放出電子，供應陰極進展復原反響來實現(xiàn)的。在中性NaCl溶液中，陰極反響為吸氧反響：O2 + 2H2O + 4e 4OH- 3 由于電池的極化可以減小腐蝕速度應想方法增加電池的極化，以減輕腐

52、蝕。 五、 思考題 1 分析電池是怎樣極化的，原因何在？所有電池的極化都是有益的嗎？實驗3 鋼在硝酸中的鈍化 一、 目的 1 觀察鋼在稀HNO3中的活性溶解，了解陽極和陰極反響式。 2 觀察鋼在濃HNO3中的鈍化，使腐蝕速度降低幾個數(shù)量級。 3 了解鈍化現(xiàn)象在一定程度上，一定條件下可以保持。 二、 實驗物品 鋼鐵試樣假設干片，20%、40%、60%的HNO3溶液，塑料繩，燒杯，1MHCl溶液等 三、 實驗步驟及現(xiàn)象1 用塑料繩系好四片試樣。二片分別放入20%、40%的HNO3溶液中，另二片分別放入60%的HNO3溶液中，在20%、40%的HNO3溶液中試樣反響劇烈，有黑色沉淀溶入溶液和棕黃色濃

53、煙冒出，在60%的HNO3溶液中的二片試片無任何反響發(fā)生。2 將60%HNO3溶液中的一片試片取出，再放到20%HNO3溶液中，看到該試片也不與溶液反響，而放入另一片鈍化過的試樣在1MHCl溶液中，該試樣外表發(fā)生腐蝕反響，有氣泡冒出。 四、 現(xiàn)象分析及結論1 在20%的HNO3溶液中試樣發(fā)生劇烈活性溶解反響陽極反響：Fe Fe2+ + 2e陰極反響：2H+ +NO3- + eNO2+ H2O此時陰極反響不是析H2反響，其原因是由于析H2反響的電極電位低于N5+復原成N4+的電極電位。2 在60%的HNO3溶液中試樣被鈍化，生成一層外表膜氧化膜或鈍化膜可能是發(fā)生如下反響的結果：3Me +3H2O

54、 Me2O3 +6H+ +6e這層氧化膜很薄且致密，有效地隔離了金屬與介質的接觸，使陽極反響受到阻滯。外表膜在介質中難溶，金屬獲得很好的耐蝕性。腐蝕速度可降低105-6倍。試樣在濃HNO3中獲得鈍性的原因，是由于濃HNO3的強氧化性，使NO3-去極化反響的平衡電位很高，有EcEpp。見圖4。由于強烈的陰極去極化反響，陰極復原電流在E=Epp時大于金屬陽極的致鈍電流，即：icipp ,金屬的腐蝕電位Ecorr落在鈍化區(qū)，金屬獲得鈍性，這稱為自鈍化。3 經(jīng)鈍化的金屬試樣，能夠保持鈍性，再放到稀HNO3溶液中不會發(fā)生活性溶解，但如果將鈍化膜破壞，則不能保持鈍態(tài)，金屬又會遭受強烈的腐蝕。如放在HCl溶

55、液中，鈍化膜受到Cl-的破壞，鈍化膜出現(xiàn)孔洞，未能自行修補的話，金屬就會失去鈍性。 五、 思考題金屬自鈍化的條件是什么？+EEcEppipippiciEcorr 圖4陽極鈍化曲線示意圖實驗4 緩蝕劑的緩蝕效果 一、 目的 觀察和了解在腐蝕介質中參加一定量緩蝕劑對抑制金屬腐蝕的效果。 二、 實驗物品 低碳鋼試樣，燒杯，鑷子，塑料繩，玻璃棒，丙酮棉，砂紙， 2%六次甲基四胺，12%HCl溶液 三、 實驗步驟及現(xiàn)象 1 將試樣用砂紙打磨，用丙酮脫脂、枯燥。 2 將配好的HCl溶液倒入玻璃皿，用鑷子放入試樣并觀察現(xiàn)象。3 5min后滴入緩蝕劑，觀察現(xiàn)象。 四、 現(xiàn)象分析及結論 1 在HCl中低碳鋼試樣

56、發(fā)生析H2腐蝕，放出H2。 2 在HCl中參加緩蝕劑，抑制了碳鋼的腐蝕。 3 六次甲基四胺是一種緩蝕劑，參加腐蝕介質中可以抑制和降低金屬的腐蝕速度。 4 該緩蝕劑的緩蝕作用是由于在金屬外表生成一層吸附性保護膜，防止了介質的侵蝕。 5 在HCl溶液中，六次甲基四胺是一種陰極性緩蝕劑，抑制了陰極反響。減輕了腐蝕，其反響如下：(2)6N4 + 6H2O + 4HCl = 6HCHO + 4NH4Cl五、 思考題 在什么條件下采用緩蝕劑比擬好？使用緩蝕劑需注意什么問題？實驗5 陰極保護犧牲陽極法 一、 目的 了解犧牲陽極法陰極保護的原理。 二、 實驗物品0.1MHCl溶液，燒杯，碳鋼片，Zn片，高阻電

57、子mV計或數(shù)字電壓表如PZ26,甘汞電極，導線，夾子等。 三、 實驗步驟及現(xiàn)象 1 砂紙打磨試樣、洗凈、去脂、枯燥。 2 在盛有0.1MHCl溶液的二個燒杯中，分別放入碳鋼片和Zn與碳鋼相連的碳鋼片，可看到碳鋼片上面有氣泡逸出，與Zn相連的碳鋼片上也有氣泡逸出。 3 分別在放入后的20min和1h后，直接測量試樣相對于甘汞電極的電極電位。 四、 現(xiàn)象分析與結論1 在HCl中碳鋼試樣發(fā)生析H2腐蝕，碳鋼外表逸出H2氣泡,碳鋼本身既是陽極又是陰極，發(fā)生全面腐蝕。與Zn相連的碳鋼片與Zn組成宏電池，Zn為陽極發(fā)生活性溶解，碳鋼為陰極發(fā)生析H2反響，外表不被腐蝕。2 在電位測量中可知，碳鋼的電位為其腐

58、蝕電位。Zn與碳鋼連接后，Zn電極為陽極，電位極化升高，碳鋼電極為陰極，電位極化降低，最后的腐蝕電位落在碳鋼電極與鋅電極之間的一個數(shù)值上。 該腐蝕電位低于單個碳鋼的腐蝕電位，假設此腐蝕電位低于碳鋼的陽極溶解反響的標準電位-0.44V,則認為碳鋼被完全保護。腐蝕電位稍高于-0.44V時認為碳鋼被局部保護。起保護作用都是以鋅的腐蝕溶解為代價。 五、 思考題 金屬怎樣才能得到陰極保護？附錄1.CR-3型多功能腐蝕測量儀的使用方法 CR-3型多功能腐蝕測量儀是一臺基于線性極化技術原理和電偶腐蝕原理的新型腐蝕測量儀，它可用于：腐蝕速度測量線性極化法和弱極化法； 電偶電流測量；電偶電位測量 ； 自腐蝕電位

59、測量；各種恒電位條件下的極化測量； 數(shù)字電表測量直流電流和直流電壓 該儀器可用于評定金屬耐蝕性、評價緩蝕劑、檢驗環(huán)境腐蝕性、測定犧牲陽極輸出電流，用于工業(yè)設備腐蝕監(jiān)測和裝備陰極保護監(jiān)測車，用于腐蝕研究、腐蝕失效分析及防腐設計等。CR-3型多功能腐蝕測量儀可自動跟隨自腐蝕電位。具有極化電位圍寬和電流測量圍大、控制精度高、工作性能穩(wěn)定、使用簡便以及體積小、重量輕等特點。該儀器采用三位半數(shù)字表顯示測量值，并備有模擬量和數(shù)字量輸出接口，可供連接記錄儀、打印機和計算機使用，進展自動記錄和數(shù)據(jù)處理，還備有直流電源插孔，可在野外或無交流電源供電的條件下使用。1 前面板元件功能說明CR-3型多功能腐蝕測量儀的

60、前面板元件構造如圖5所示。電極輸入：線性極化測量和電偶測量時分別按表接測量電極。 表 電極接線說明電極輸入導線線性極化測量電偶測量黃色工作電極(W)電極紅色輔助電極(A)電極蘭色參比電極(R)參比電極2極化值：線性極化測量時，給定極化電位E選擇。1234567CR3型多功能腐蝕測量儀極化采樣電極輸入極化值量程工作選擇校準測量IAICIA/CIgEkEg3量程：用于線性極化測量和電偶測量時切換電流量程或電位量程選擇。圖5. CR-3型多功能腐蝕測量儀前面板元件構造圖 4數(shù)字顯示屏：最大顯示值為1999。電流測量時，-為陰極化數(shù)據(jù)，無符號即+ 為陽極化數(shù)據(jù)；電位測量時，顯示值為參比電極相對于工作電