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金屬的電極電位
2022-12-13 09:19 陜西鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
在自然環(huán)境和許多腐蝕介質(zhì)中，絕大多數(shù)金屬在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，有自動(dòng)發(fā)生腐蝕的傾向。由熱力學(xué)可知：在不同條件下，判斷化學(xué)變化的方向和限度，有不同的熱力學(xué)判斷依據(jù)。但是熱力學(xué)方法只能判斷金屬腐蝕的可能性和腐蝕傾向的大小，而不能確定腐蝕速度的大小。腐蝕傾向大的金屬，不一定腐蝕速度快，腐蝕速度是屬于動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。
多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕傾向的大小，可用電極電位或標(biāo)準(zhǔn)電極電位來(lái)判斷。金屬在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，金屬陽(yáng)極發(fā)生腐蝕(溶解)，其電勢(shì)為Ea，腐蝕介質(zhì)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其電勢(shì)為Ec，可得出金屬腐蝕傾向的電化學(xué)判斷：
Ea小于Ec金屬自發(fā)進(jìn)行腐蝕;Ea等于Ec平衡狀態(tài);Ea大于Ec金屬不會(huì)發(fā)生腐蝕。
在許多鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用中，鋼都處于腐蝕電池的陽(yáng)極位置，被不斷地腐蝕。在某種使用環(huán)境下，當(dāng)采用熱噴涂涂層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，通常是選用一種電位低于鋼的金屬作為表面涂層。這種涂層既可以覆蓋基體金屬表面起到隔絕腐蝕介質(zhì)的作用，又可在一旦發(fā)生涂層破損情況下，起到犧牲自身的陽(yáng)極作用，雙重保護(hù)鋼鐵基體。但是，這種陽(yáng)極性金屬涂層在使用環(huán)境中的消耗又不能太快，否則既不經(jīng)濟(jì)，又對(duì)鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)時(shí)間太短。一個(gè)防護(hù)涂層體系的優(yōu)劣需要在現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室的相應(yīng)試驗(yàn)給予評(píng)定。由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的周期太長(zhǎng)，有時(shí)實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)和電化學(xué)的性能測(cè)試或加速試驗(yàn)可外推其可能的防護(hù)性能。在含3%氯化鈉溶液中鋁或鋅與鐵的組合都可提供有效的陰極保護(hù)。除此之外，還有許多相應(yīng)的合金，以及這些金屬或合金與各種封閉涂料組成的復(fù)合防護(hù)體系，在一個(gè)特定的使用環(huán)境或一種新的防護(hù)體系應(yīng)用前，測(cè)試涂層的一些電化學(xué)性能以及進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是很有必要的。
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