金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案 联系客服

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η与电密的关系为:

ia =icorrepx(2.3η/ba) ic = - icorrexp(-2.3η/bc)

所以 Ia =icorr[exp(2.3η/ba)- exp(-2.3η/bc)] Ic = -icorr[exp(-2.3η/bc)- exp(2.3η/ba)

当金属的极化处于强极化区时,阳极性电流中的ic和阴极性电流中的ic 都可忽略,于是得到:

Ia =icorrexp(2.3η/ba) Ic =-icorrexp(-2.3η/bc) 或写成: η =-balgicoor+balgia

η = -bclgicorr+bclgic

可以看出,在强极化区内若将η对lgi作图,则可以得到直线关系[见《热力设备腐蚀与腐蚀》p257Fig.14—12(a)]。该直线称为塔菲尔直线。将两条塔菲尔直线外延后相交,交点表明金属阳极溶解速度ia与阴极反应(析H2)速度ic相等,金属腐蚀速度达到相对稳定,所对应的电密就是金属的腐蚀电密。

实验时,对腐蚀体系进行强极化(极化电位一般在100~250mV之间),则可得到E–lgi的关系曲线。把塔菲尔直线外延至腐蚀电位。lgi坐标上与交点对应的值为lgic ,由此可算出腐蚀电密icorr 。由塔菲尔直线分别求出ba和bc 。 影响测量结果的因素如下:

(1)体系中由于浓差极化的干扰或其他外来干扰;

(2)体系中存在一个以上的氧化还原过程(塔菲尔直线通常会变形)。故在测量为了能

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获得较为准确的结果,塔菲尔直线段必须延伸至少一个数量级以上的电流范围。

三、 仪器和用品 恒电位仪 数字电压表 磁力搅拌器 极化池

铂金电极(辅助电极) 饱和甘汞电极

A3钢电极(研究电极),工作面积1cm2 Zn电极(研究电极) 粗天平 秒表

量筒 1000mL, 50mL 烧杯 2000mL, 1000mL HAc ,NaCl,无水乙醇棉,水砂纸 介质为1MHAc+1MNaCl混合溶液 四、 实验步骤

1. 配制1MHAc+1MNaCl溶液

2. 将工作电极用水砂纸打磨,用无水乙醇棉擦洗表面去油待用。

3. 将研究电极、参比电极、辅助电极、盐桥装入盛有电解质的极化池,盐桥毛细管尖端距研究电极表面距离可控制为毛细管尖端直径的两倍。

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4. 按附录2“PS-1型恒电位/恒电流仪使用方法”连接好线路进行测量。 5. 测量时,先测量阴极极化曲线,然后测量阳极极化曲线。 6. 开动磁力搅拌器,旋转速度为中速,进行极化测量。

7. 先记下i = 0时的电极电位值,这是曲线上的第一个点,先进行阴极极化。分别以相隔10s的间隔调节极化电流为-0.5、-1、-2、-3、-4、-5、-10、-20、-30、-40、-50、-60mA,并记录对应的电极电位值,迅速将极化电流调为零,待电位稳定后进行阳极极化。此时应分别调节极化电流为0.5、1、2、3、4、5、10、20、30、40mA,并记录对应的电极电位值。应注意,极化电流改变时,调节时间应快,一般在5秒之内完成,实验结束后将仪器复原。

五、 结果处理

1. 将实验数据绘在半对数坐标纸上。

2. 根据阴极极化曲线的塔菲尔线性段外延求出锌和碳钢的腐蚀电流,并比较它们的腐蚀速度。

3. 分别求出腐蚀电密ic、阴极塔菲尔斜率bc和阳极塔菲尔斜率ba。

六. 思考题

1. 从理论上讲,阴极和阳极的塔菲尔线延伸至腐蚀电位应交于一点,实际测量的结果如何?为什么?

3. 如果两条曲线的延伸线不交于一点,应如何确定腐蚀电密?

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实验4 失质法测定金属的腐蚀速度

一、 目的

1. 掌握某些因素如介质及其浓度、缓蚀剂等对金属腐蚀速度的影响。 2. 掌握质量法测定金属腐蚀速度的方法。 二. 原理

使金属材料在一定条件下(温度、压力、介质浓度等)经腐蚀介质作用一定时间后,比较腐蚀前后该材料的质量变化从而确定腐蚀速度。

对于均匀腐蚀,根据腐蚀产物易除去与否可分别采用失质指标和增质指标来表示腐蚀速 度。

V??失质指标V-为: 增质指标V+为:

m0?m1StV??式中:S 试样面积,m2; t 试验时间, h;

m2?m0St m0 腐蚀前试样的质量, g ;

m1 腐蚀后试样的质量(清除腐蚀产物后),g ; m2 腐蚀后试样的质量(清除腐蚀产物前), g ;

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