金属腐蚀与防护课后习题陈颖敏李志勇编要点讲解.ppt

p: 铁密度7.8g/m3 (2) 极化状态 极化电位 Ec = Ecorr + ?E = -0.22 + 0.03 = -0.19 (V) 在极化电位下，阴极反应过电位 ?c = E – Ec = -0.19 – (-0.048) = -0.142 (V) 代入Tafel 公式 在极化状态下，按电流加和原理 i+ = ia - ?ic? 已知阳极极化电流 i+ = 0.14 mA/cm2 = 1.4 A/m2 所以，在极化电位下的阳极反应速度为 ia = i+ + ?ic? = 1.4 + 0.224 = 1.624 (A/m2) 阳极反应速度即为金属的腐蚀速度。由此得出，在极化状态下金属的腐蚀速度 Vt = 1.17×1.624 = 1.90 (mm/a) 计算结果表明，当试样受到阳极极化时，与阴极反应速度?ic?耦合的那一部分“自腐蚀”速度减小，而金属总的腐蚀速度则增大。 (icorr单位：μA?cm-2) 第一章（p12) 5. 已知铁在一定介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2,求其腐蚀速度V-和Vt（铁?=7.87g/cm2）。铁在此介质中是否发生腐蚀。 解： 可见, Vt在0.05～0.5 mm/a , 由表1-3知，Cu 的耐蚀性良好。 7. 表面积为20cm2的铜试样，试验前称重为41.5334g，放入一定介质中2h（生成Cu2O)，去除腐蚀产物后，称其重为41.5330g。试用耐蚀性四级标准评定铜的耐蚀性。 解： 第二章（P31) 解： 在无氧酸中，E0Cu2+/Cu = +0.337 E02H+/H2 = 0 Cu不发生腐蚀； 在含氧酸中， E0Cu2+/Cu E0 O2/H2O = +1.229 (V) Cu可能发生腐蚀。 11. 已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？ Cu Cu2++2e H2 2H++2e 2H2O O2+4H++4e 解： 25℃时，Ksp[Fe(OH)2]=1.65 × 10-15, KH2O =1.01×10-14 E0Fe2+/Fe = －0.44 V EO2/OH- = + 0.815 V 首先求出 EFe2+/Fe 阳极反应：Fe Fe2+ +2e 阴极反应：O2+2H2O+4e 4OH- 次生反应： Fe2+ +2OH - Fe(OH)2 总反应： Fe +H2O +O2 Fe(OH)2 因为Fe(OH)2是难溶化合物，25℃时 Ksp[Fe(OH)2]＝1.65×10-15 KH2O =1.01 × 10-14 12. 试判断铁在25 oC，中性溶液中是否可能发生耗氧腐蚀。 因为，EO2/OH- = + 0.815 (V) EO2/OH- EFe2+/Fe E电 = + 0.815 - (-0.463) = +1.278(V) 0 故发生耗氧腐蚀。 13.铜电极和氢电极（PH2=2atm）浸在Cu2+ 活度为1且pH=1的CuSO4溶液中组成电池，25°C，求该电池的电动势，并判断电池的极性。 解：已知E0Cu=+0.337V, aCu=1 已知PH2=2atm, pH=1(aH=10-1) E电=+0.337-(-0.029)=+0.3665(V) 铜电极为正极，氢电极为负极。 第三章（P50) 解: 已知pH=2, Ecorr = -0.64V(相对饱和Cu/Cu2+） 饱和Cu/Cu2+的E = + 0.32V 故Ecorr= -0.64 + 0.32 = -0.32 V(SHE) E 0,C = EH+/H2 = -0.059 pH