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发表于 2010-1-30 12:53
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来自: 中国广东广州
支持7楼朋友的回答。
腐蚀原理就是腐蚀电池的要素,这才中学教材里也有讲到的,在腐蚀控制和化工等行业,都有说到。
如果发生电流腐蚀,下列四个要素必不可少:
• 阳极
• 阴极
• 金属通道 (或外部导体)
• 电解液
我们以普通的干电池作为例子,来阐述该腐蚀过程,干电池依靠电流腐蚀来产生电源。注意所出现的四个要素。
• 电解液(潮湿的氯化铵和氯化锌)
• 负极 (锌壳), 它在腐蚀电池中相当于阳极
• 正极 (碳[石墨]), 它在腐蚀电池中相当于阴极
• 传导金属丝,它在腐蚀电池中相当于金属通道
电解液
电解液 是一种液体或腐蚀剂,它是导电的媒介。电解液的大部分成分是水,而实际上,电解液含有带正负电荷的颗粒体——离子。
阳极
阳极 是金属在电解液中腐蚀,或者说是溶解的部分。溶解的金属以正电荷离子的形式存在。留下的电子通过电解液,通常会与电解液中的离子结合在一起。它们在阳极处的出现会使该区域立即变成负极。
金属通道
在电池的例子中,阳极处多余的电子会流向金属丝,形成回路,在整个过程中点亮灯泡。
当腐蚀在金属表面发生时,总是会有金属通道将阳极(或阳极区域)与阴极(或阴极区域)连接起来。如果没有金属通道,腐蚀反应就无法发生。在所举的电池例子中,如果没有连续的金属通道(金属丝)将阳极连向阴极——在本例中是再流向灯泡,电流就不能流动——因而,电池就不能释放电流。
阴极
阴极 是消耗电子的电极(金属表面,或在本例中是碳棒)上相对较不活跃的区域。电反应在阳极的对立面——阴极处持续进行。反应通常会使电极离子化,形成诸如氢(以气体形式释放)和氢氧离子。它们通常与已溶解的金属结合形成化合物,如氢氧化亚铁(如是铁或钢),随后进一步反应成为氧化铁或锈蚀。
这样,就形成了完整的腐蚀循环过程。如缺少腐蚀电池四个要素中的任何一个,腐蚀就不能发生。
钢结构上的腐蚀
当钢结构发生腐蚀时,腐蚀电池的四个要素都将出现。钢板本身就导电,因而可作为其表面上阳极和阴极区域的金属通道。由于钢是非完全均匀金属,单单一张钢板就会在其表面存在许多微小的阳极和阴极区域。钢板表面上的阳极和阴极区域是由于其不同区域的不同电位能(可能只是一点点)而形成的。因而,钢板已拥有形成腐蚀电池四个必要要素中的三个。同样的情况也存在于很多其它的金属。当裸露钢板由于露水或雨水变得潮湿时,水就变成了电解液。如果钢板曝露于大气环境,大气中或钢板表面的化学物质会与水结合,在钢板表面形成更有效的电解液。纯水是非常差的电解液,但如果有化学盐(例如,海洋环境中的氯化钠)出现,它们会在水中溶解,当溶解的化学盐浓度越来越高时,所形成的电解液会越来越有效。海洋环境,制水厂,制油厂,制气厂,炼油厂,以及北半球许多高速公路上所使用的公路除冰装置上都会出现盐(氯化钠)。其它一些常见的化学盐包括硫磺工业燃烧产品衍生出来的硫酸盐。 |
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