金属腐蚀学习题课件.ppt

15. 如果钝化体系的真实阳极化曲线与真实阴极极化曲线相交产生三个点时，为什么会出现阴极极化电流现象？ 答：在自然腐蚀状态，金属可能发生活性溶解腐蚀，也可能钝化。在阳极极化过程中由于发生吸氧反应，使阴极电流密度 ，从而造成i+〈 0，表现为阴极电流，所以实测阳极极化曲线上将出现一段阴极极化电流区 1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vh，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 试 验 介 质 30% HNO3，25?C 试样材料 碳 钢 铝 矩形薄板试样尺寸(mm) 20?40?3 30?40?5 腐蚀前重W0(g) 18.7153 16.1820 浸泡时间t (hr) 45 45 腐蚀后重W1(g) 18.6739 16.1347 表1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据 2. 镁在0.5mol/L NaCl 溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25?C，压力760mmHg；试样尺寸为20?20?0.5 (mm)的薄板。计算镁试样的失重腐蚀速度Vh。（在25?C时水的饱和蒸汽压为23.8mmHg）ρMg=1.74 g/cm3 3. 表面积4cm2的铁试样，浸泡在5%盐酸溶液中，测出腐蚀电流为Icor = 0.55mA。计算铁试样的腐蚀速度V- 和Vh。 1.（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/[45×2×(20×40＋20×3＋40×3)×0.000001] =0.4694g/ m2?h 又有ρ=m/V=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vh=8.76Vˉ/ ρ =8.76×0.4694/7.798=0.53mm/a 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?h ρ =m铝/V=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 Vh=8.76Vˉ/ ρ =8.76×0.3391/2.697=1.101mm/a 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vh比铝小，因为铝的密度比碳钢小。 2. 镁在0.5mol/L NaCl 溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25?C，压力760mmHg；试样尺寸为20?20?0.5 (mm)的薄板。计算镁试样的失重腐蚀速度Vh。（在25?C时水的饱和蒸汽压为23.8mmHg） 解：由题意得：该试样的表面积为： S=2×(20×20＋20×0.5＋20×0.5)×10-6=840×10-6 m2 压力P=760mmHg-23.8 mmHg =736.2 mmHg=98151.9Pa 根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为： n=PV/RT=98151.9×330×/8.315×(25＋273.15)=0.01307mol 又根据Mg ＋ 2 H ＋ = Mg 2+ +H2 Mg腐蚀的量为n(Mg)=0.01307mol 所以：Vˉ=nM(Mg)/St=0.01307×24.3050/840×10-6×100=3.7817 g/ m2?h 有： Vh=8.76Vˉ/ ρ =8.76×3.7817/1.74=19.04mm/y 3. 表面积4cm2的铁试样，浸泡在5%盐酸溶液中，测出腐蚀电流为Icor = 0.55mA。计算铁试样的腐蚀速度V- 和Vh。 解：由题意得： 根据Vˉ=M/ZF×icor可知 Vˉ=（M/ZF）Icor/S =55.845×0.55×0.001/2×26.8×4×0.0001=1.4326g/ m2?h 查表得ρ (Fe)=7.8g/ cm3 Vh=8.76Vˉ/d=8.76×1.4326/7.8=1.61mm/a 4.将铜片和锌片插在3%NaCl 溶液中，测得铜片和锌片未接通时的电位分别为 +0.05V和 –0.83V。当用导线通过电流表把铜片和锌片接通，原电池开始工作，电流表指示的稳定电流为0.15mA。已知电路的欧姆电阻为200?。求： 原电池工作后阳极和阴极的电位差Ec – Ea = ？ 阳极极化值 ?Ea与阴极极化值?Ec的绝对值之和 ?Ea + ??Ec ?等于多少? 如果阳极和阴极都不极化，电流表指示应为多少？ 如果使用零电阻电流表，且溶液电阻可以忽略不计，那么电流达到稳态后，阳极与阴极的电位差Ec – Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和 ?Ea