1樓：匿名使用者
在**上找了一份，希望對你有幫助。
一電化學腐蝕原理
2樓：匿名使用者
§5-2金屬在海水中的腐蝕 海水是具有強腐蝕性的天然電解質，海上各種運輸工具艦船，海上石油採鑽平臺，海底電纜，輸油管道都面臨海水腐蝕，所以研究和解決金屬材料的海水腐蝕？？對發展我國海運和海洋開發都具有重要的意義。一，海水特點1， 海水溶有大量nacl為主的鹽類。
其含nacl量約為3％或3.5％2， 海水具有很高的導電率3， 海水錶面含氧量隨水溫不同大約在5－12ppm之間4， 海水的ph值通常在8.1－8.
3％二、海水腐蝕的電化學過程海水既然是一種典型的電解質溶液，關於電化學腐蝕的基本規律也適用於海水腐蝕，但海水腐蝕的電化學過程又有其自身的特點。1、 海水近中性且含有溶解氧，對於大多數金屬或合金在海水中的腐蝕過程都是氧去極化過程2、 海水中含有大量cl－離子，對於大多數金屬（鋼，鐵，鋅）在海水中的腐蝕，陽極極化程度很小，這是因為cl－離子能阻礙和？？？金屬的鈍化，其破壞方式有①破壞氧化膜，②cl－比某些鈍化劑更易吸附，③cl－與金屬形成絡合物加速了陽極溶解。
由於這些原因即使是不鏽鋼也難以保持不腐蝕，若在不鏽鋼中加入mo則能提高其在海水中的穩定性。3、 海水的電阻率很小，因此異種金屬接觸能造成的顯著的電焊腐蝕。其作用強烈，作用範圍大，如前面講了海船的青銅螺旋槳能引起數十米遠鋼製船身腐蝕。
4、 在海水中由於鈍化的區域性破壞，很容易發生空隙和縫隙腐蝕等區域性腐蝕。
三、影響海水腐蝕的因素。海水是含有多種鹽類的溶液且又含有生物，懸浮狀砂，腐敗的有機物等，其腐蝕速度與化學物理，生物等因素有關它要比單純的鹽溶液腐蝕強很多。1、 鹽的濃度：
海水是以nacl為主的鹽溶液，鋼的腐蝕速度與含鹽量關係如下圖所示，隨nacl濃度升高腐蝕速度加快對海水來說其nacl的濃度範圍正好在最大範圍內，當溶鹽超過一定值後，由於氧的溶解度降低使金屬腐蝕速度下降。2、 含氧量：海水中氧含量是影響海水腐蝕的重要因素，因金屬在海水中的腐蝕主要是氧去極化過程，因此海水中含氧量增加可使金屬腐蝕速度增加，海水錶面與大氣接觸，含氧量最高可達12ppm，隨海水濃度增加氧含量降低，隨海水中鹽濃度增加和溫度上升，含氧量也降低。
3、 溫度：和其他反應一樣，溫度升高，金屬腐蝕速度加快而海水溫度隨緯度季節和海水？？？不同而變化。
4、 海生物：在海生物為了維持其生命活動要吸收氧氣，放出二氧化碳在其死亡後，屍體分解析出h2s。co2和h2s會加速金屬的海水腐蝕速度，如在？？
設在海水中的金屬裝置常叢生著一些？？和附著一些動物使金屬腐蝕加速。5、 海水流速（金屬結構與海水的相對運動速度）因海水的腐蝕過程是氧去極化過程，海水流速大使金屬腐蝕速度加快。
四、防止海水腐蝕的方法1、 電化學保護，主要是陰極防護是防止海水腐蝕的常用方法，它是依靠犧牲陽極來實現陰極保護的。用來作犧牲陽極的材料為鋅合金，鎂合金，鉛合金。2、 合理選材：
①選用含mo的不鏽鋼？？減少？？？？，②選用耐腐蝕的鈦合金，銅合金，？？
合金。3、 塗層保護，這是防止海水腐蝕的普遍採用的方法，如採用防鏽漆塗料和防止生物粘汙的防汙塗料§5－3土壤腐蝕埋在地下的金屬油氣水管，電纜等由於土壤腐蝕造成管線穿孔，而漏氣，漏油，漏水或使電信發生故障而且這些裝置很難檢測，給生產造成很大的損失和危害，如美國每年因腐蝕而替換的管子費用就有幾億美元之多，對我國來說，隨著石油工業的發展，每年有大量的管線埋在地下投入執行，因此研究土壤腐蝕規律尋找有效的防護措施具有重要的實際意義土壤腐蝕是一種電化學腐蝕，溶解有鹽類和其他物質的土壤電解質，其腐蝕要比一般鹽類溶液腐蝕嚴重的多。
一、土壤電解質的特點1、 土壤的多相性：土壤由土粒，水，空氣等組成，具有複雜的多相結構，土粒中又含有多種無機物和有機物土粒粒度大小也不同，往往有幾種不同土粒（砂，碳土，粉沙土，粘土）組成的。2、 土壤具有毛細管多孔性：
在土壤顆粒間形成大量毛細管微孔或孔隙，孔隙中充滿空氣和水，因此土壤的孔隙度和含水性的程度有影響土壤的透氣性和導電率的大小。3、 土壤的不均勻性：在巨集觀上講不同區域，土壤性質上不同，從微觀結構講，即前面討論的由水，土壤，氣孔，水分的存在其結構緊密程度上的差異。
4、 土壤的相對固定性：土壤固體部分對埋在地下的金屬構件是固定不變的，僅土壤中液相和氣相可作有限運動。
二、土壤腐蝕過程 土壤腐蝕過程同樣可分為陽極過程和陰極過程1、 陽極過程：鋼管埋在土壤中陽極區發生鐵的溶解反應。 陽極反應進行的速度首先受金屬離子水化過程的難易控制，因此土壤的溼度對陽極過程影響較大，尤其是土壤中的氯離子cl－和硫酸根離子能與fe2＋生成可溶性鹽類，會加速陽極溶解。
2、 陰極過程：在弱酸性，中性和鹼性土壤中陰極過程主要是氧的去極化作用。土壤中的氧存在於土壤孔隙中和溶解在水中，由於水中溶解氧是有限的，對土壤腐蝕其主要作用的縫隙和毛細管中的氧，但是這些氧到達陰極表面的傳遞過程是比較複雜的，其傳遞速度取決於土層的厚度，結構和溼度，厚的土層阻礙氧的擴散，且土壤粘度越大溼度越高，氧到達陰極表面越困難，金屬的腐蝕越輕，反之，土層淺土壤疏鬆，溼度小，透氣性好金屬腐蝕就越嚴重。
對於大多數土壤來說是腐蝕決定於腐蝕微電池作用時，腐蝕過程強烈的為陰極過程所控制，如下圖所示
三、土壤腐蝕的幾種形式1、 由於充氣不夠均勻引起的腐蝕：主要是地下管道穿過結構不同和潮溼度不同的土壤帶時，由於所接觸的氧濃度差別引起的巨集觀電池腐蝕，（圖）與含氧量較高的土壤（砂土）接觸的管道成為巨集觀腐蝕電池的陰極區，而與含氧量較少的土壤（粘土區）接觸的管道，成為巨集觀腐蝕電池的陽極區。該區將受到腐蝕。
管道埋設在結構不同土壤中發生氧的濃差電池腐蝕，？？如埋設溼度不同也會造成氧的濃差巨集觀電池，離地面較深的部位為陽極區受到腐蝕，在直徑較大的水平輸送管道上就能看到感到下部比上部腐蝕更為嚴重。2、 由於雜散電流引起的腐蝕：
所謂雜散電流指由原定的正常電路漏失而流入它處的電流，其主要**是應用直流電大功率裝置，如有軌電車，地鐵，電氣大？？以接地為迴路的交通工具以及電解電鍍槽等直流電力系統，圖是有軌電車附近的下金屬管道由於雜散電流而引起的腐蝕示意圖，在正常情況下，電流自電源的正極通過電力機車的架空線再沿鐵軌回到電源負極，但是當鐵軌與土壤間的絕緣不良時，有一部分電流就會從鐵軌漏失到土壤中，如果其附近有地下管道，雜散電流便通過管道再流經土壤回到電源，此時相當於有兩個串連的電解池即：路軌（陽極）│土壤│管道（陰極）管道（陽極）│土壤│路軌（陰極） 在第二個電解池中的陽極區（雜散電流從管道的流出端）發生腐蝕，管道上的雜散電流可高達300－500a其影響又達到幾十公里，如？？
7－8mm的鋼管在4個月內便可腐蝕掉。3、 由於微生物引起的腐蝕 在缺氧條件下，如密實，潮溼的粘土深處，金屬腐蝕似乎很難進行，但是這樣的條件卻特別有利於某些微生物的生長，特別是有硫酸鹽還原菌存在時，這種細菌能將硫酸鹽還原成氧，其中一部分消耗於微生物自身的新陳代謝，大部分可作為陰極去極化劑，引起地下金屬管道強烈腐蝕，據統計地下埋設的金屬構件有一半是屬於這種腐蝕
四、影響土壤腐蝕的因素2、孔隙度（透氣性），較大的孔隙度有利於用氧的滲透和水分存在，因而是腐蝕的促進因素。3、含水量：圖表示銅管的腐蝕速度與土壤含水量關係，可以表示當含水量很高時，氧的擴散，滲透受到阻礙，腐蝕速度較小，隨含水量減少，擴散滲透氧均勻，氧去極化變易腐蝕速度增加，當含水量在10％一下，由於水分短缺，因陽極極化和土壤的電阻增大，腐蝕速度又急劇降低。
4、 電阻率：土壤電阻率與土壤孔隙度，含水量及含鹽量等因素有關，土壤的電阻越小腐蝕越嚴重，如土壤潮溼含氧量高，腐蝕嚴重。5、 土壤的酸度ph值：
大部分土壤呈中性ph值為6－8之間，但也有ph值為9－10的鹼性土壤及ph值為3－6的酸性土壤（沼澤土，腐植土）在ph≤4的酸性土壤中氫的陰極去極化，能順利進行，使腐蝕速度增加。1. 土壤中的含氧量。
土壤中的氧有的溶解在水中有的存在於毛細管中和隙縫中，含氧量在乾燥的砂土中最高，在潮溼的砂土中次之，在潮溼密實的粘土中最少，？？的速度由於溼度和結構不同土壤中含氧量可相差幾百倍，這種充氣不均勻是造成氧濃度差電池腐蝕的主要原因。
五、防止土壤腐蝕的措施1、 覆蓋層保護：在土壤中普遍使用焦油瀝青質的覆蓋層，在塗層內用玻璃纖維（布），石棉等纖維材料地下還纏繞加固地基，也可採用聚乙烯疊料或環氧樹脂噴塗。2、 金屬土層或包覆金屬：
鍍鋅有一定效果，？？？？？，因為鍍層與被覆的金屬構成腐蝕電路，使鍍層很快造成破壞。用鉛包覆電纜有較好的效果，因為鉛在地下比碳鋼穩定很多，腐蝕速度小。
3、 採用電化學保護：廣泛採用犧牲陽極或外加電流對地下管道進行保護，甚至把覆蓋層與電化學保護結合地使用，在塗層？？地方陰極保護其作用。
§5－4微生物（細菌）腐蝕微生物（細菌）腐蝕指在微生物生命活動參與下所發生的腐蝕過程，又由於與腐蝕有關的微生物主要是細菌類，又稱細菌腐蝕。凡是同水，土壤，潮溼空氣接觸的金屬？？？都可能遭到微生物腐蝕，前面曾講到有50％以上的地下管道的腐蝕都與微生物腐蝕有關。
此？？？深水泵，油田冷水系統，水壩，碼頭等金屬設施也都可能發生微生物腐蝕。
一、微生物腐蝕的特徵1、 微生物腐蝕並非微生物直接食取金屬，而是微生物生命活動結果直接或間接參與了腐蝕過程。2、 微生物的生命過程即生長繁殖需具有適宜的環境條件，如一定的溫度，溼度，酸度，環境含氧量及營養源等，因此微生物腐蝕顯然與這些條件密切相關3、 微生物腐蝕往往是多種微生物共生（嗜氧菌的腐蝕造成厭氧菌的環境）是相互作用的結果。4、 有粘泥存在5、 腐蝕部位伴有孔蝕跡象（∵粘泥下為貧氧區，因氧濃差電池腐蝕會造成）
二、微生物腐蝕機制1、 微生物新陳代謝產物的腐蝕作用，這些腐蝕性的新陳代謝物包括無機物，有機物，硫化物，氨等？？腐蝕環境2、 促進腐蝕的電極反應動力學過程如硫酸鹽還原菌的存在（其活動過程）3、 致變金屬周圍環境的氧濃度含鹽量，？？度等，形成氧濃差等區域性腐蝕電池。
4、 破壞具有保護作用的塗覆層或緩蝕劑的穩定性，如有機纖維覆蓋層被分解破壞，亞硫鹽緩蝕劑因細菌作用而被氧化。
三、與腐蝕有關的主要微生物（細菌） 細菌按其生長髮育中對氧的要求分為：嗜氧性細菌及厭氧性細菌，前者需要有氧存在才能生長繁殖，後者在缺氧條件下才能生長繁殖。1、 硫酸鹽還原菌：
這種菌在自然界分佈非常廣泛，屬於厭氧細菌，所造成的腐蝕型別常呈點蝕區域性腐蝕。腐蝕產物是黑色的帶有難聞氣味的硫化物。反應機理如下：
陽極反應： 水電離： 陰極反應：
細菌引起陰極去極化： (腐蝕產物)2、 硫氧化菌：屬於嗜氧性細菌，被還原的土壤組分是硫，硫化物，硫代硫酸鹽，常存在施肥的及含有硫的土壤，這種細菌能將硫及硫化物氧化成硫酸，其反應為：
3、 鐵細菌：屬於嗜氧性細菌，其分佈也相當廣泛，有杆，球，絲多種形態，被還原的土壤組分主要是碳酸亞鐵，碳酸氫亞鐵等常存在於含有鐵鹽的有機物的靜水流水中，溪流和泉水少，該細菌能使二價鐵離子氧化成三價並沉澱於菌體內。
四、微生物腐蝕的控制1、 使用殺菌劑和抑菌劑：所用的這些藥劑除具有高校，低毒，穩定價廉外，主要根據微生物種類及使用環境來選擇，如對於鐵細菌可通氯殺死，但殘餘氯含量應該控制在0.1－1ppm之間，否則氯離子又要引起腐蝕，對於硫酸鹽還原菌採用鉻酸鹽較為有效。
2、 致變環境條件，通過改變環境條件抑制微生物生長，如減少微生物有機物營養源，提高ph值（ph>5）及提高溫度（>50℃）3、 覆蓋防護層：地下管道採用煉焦油瀝青塗層4、 陰極保護，如為防止硫酸鹽還原菌的作用對於土壤中鋼鐵構件的保護電位被控制在－0.950v以下。
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