电化学腐蚀范文1
【关键词】腐蚀；电化学；防护
前言
据统计，我国每年因为腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10%左右，约占GDP的3%～5%，直接经济损失超过5000亿元人民币。目前石油行业使用最多的埋地管线是钢管，如没有好的防腐措施，大约2～3年就有可能腐蚀穿孔、发生漏气，因此，埋地钢管的防腐是油田地面建设施工中的一个重要部分。在各种腐蚀类型中，电化学腐蚀最为常见，危害也最大，探究行之有效的电化学防腐措施，已成为金属管道防腐的重要课题。
1、电化学腐蚀机理和防腐分析
1.1金属的腐蚀类型
金属的腐蚀主要分为两类，即化学腐蚀和电化学腐蚀。金属化学腐蚀的实质是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。金属的电化学腐蚀则是由于金属表面与介质如潮湿空气或电解质溶液等，因形成微电池，金属作为阳极发生氧化而使金属发生腐蚀。
1.2电化学腐蚀原理
金属管道的防腐层遭到腐蚀和破损后，的金属管道外表面被潮湿的土壤或雨水浸润，与土壤中氢离子和氧气组成自发电池，铁作为阳极发生氧化反应，所以铁很快腐蚀形成铁锈[1]。
电化学腐蚀可以看作由下列三个环节组成：
（1）在阴极，金属溶解，变成金属离子进入溶液中；
（2）电子由阳极流向阴极；
（3）在阴极，电子被溶液中能够吸收电子的物质 所接受；
1.3防护方法分析
根据对于金属腐蚀的原因分析以及其电化学机理的研究，针对电化学腐蚀的三个环节，制定相应的防护措施，可以从以下三个思路出发。
（1）防止或减缓金属的溶解。方法一，选择合适的金属或研制某种金属，它几乎不溶解；方法二，把金属与腐蚀的介质隔离开；方法三，改变金属的性能，如PH值。
（2）阻止电子向阴极流动。方法一，改变金属的电势；方法二，改变电子的流向。
（3）清除阴极上能够吸收电子的物质。由于氧会源源不断的从空气中，渗入土壤，因此，目前尚无清除阴极上能够吸收电子的物质的方法。
2、电化学腐蚀的具体防护措施
2.1具体防护措施
从电化学腐蚀的三个环节出发总结出的五种方法，可以通过以下几种措施，达到防腐的目的。
（1）选择合适的金属或研制某种金属。制成耐蚀金属，在炼制金属时加入其它组分，提高耐蚀能力。如在炼钢时加入等元素制成不锈钢。
（2）把金属与腐蚀的介质隔离开。金属与腐蚀的介质的隔离，可以采用涂抹漆膜的方法，即在金属表面涂上油漆、搪瓷、塑料、沥青等，也可以采用镀层的方式，在需保护的金属表面用电镀或化学镀的方法镀上 等金属，保护内层不被腐蚀。
（3）改变金属的性能。加缓蚀剂，在可能组成原电池的系统中加缓蚀剂，改变介质的性质，降低腐蚀速度。
（4）改变金属的电势。阴极保护法，外加电源组成一个电解池，将被保护金属作阴极，以废金属为牺牲型阳极，而以被保护金属为阴极的保护法。
（5）改变电子的流向。阳极保护法，外加电源使被保护的金属为阳极，进行阳极化，当正向极化超过一定数值后，由于表面某种吸附层或新的成相层的出现而使金属钝化[2]。
2.2防护措施的选择
制成耐蚀金属和添加镀层的方法成本较高，不适合大规模工业化生产；缓蚀剂多为半衰期长、不易降解的物质，对环境破坏较大，也不宜大范围使用。阳极保护法具有保护范围大、适合范围广、激励电势及输出电流高、综合费用低等优点，适用于长输管线或市郊管线的防腐，但应用于市区范围内时，则由于其会产生干扰电流而影响其他管线及建筑物，且需要征地或占用建筑物，因此在实施时会带来较大的困难。阴极保护法无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其他建构筑物且保护电流利用率高，因此特别适合于城市范围内的埋地钢管防腐。漆膜保护法成本低，防腐效果好，且适用范围广，但防腐层在生产、运输、与施工中无法保证不受到任何损坏，且用于防腐绝缘层的各种材料，都不同程度的具备水渗透性和氧渗透性，埋地后，在土壤溶液作用下会逐步吸水老化，防腐层不可能完全将管道与腐蚀环境、介质相隔离，要维持有效的防腐，就必需同时采取漆膜防腐与阴极保护的联合保护法。因此，管道防腐涂层与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防蚀措施[3]。
3、新方法的探究
从本人多年承担各采油厂的生产维修和老区改造施工经验来看，在施工过程中，大部分腐蚀老化管线都是从内部洞穿，这是由于管线运输的介质具有一定的酸、碱性，化学腐蚀性较高，另一方面，运输的介质中氢离子和氧气含量远高于其在土壤中的比例，电化学腐蚀更为严重。基于对腐蚀成因的分析和腐蚀防护措施的研究，经过大量的资料收集和理论考证，在这里，提出一种新的防腐方法──磁场保护法，与大家共同交流学习。这种方法的提出，源于腐蚀三个环节中的第三点，旨在消耗阴极上能够吸收电子的物质。磁场保护法的具体做法，是在受保护管线上缠绕一圈磁铁，当液体介质流经管线时，由于其沿与磁力线垂直的方向运动，而使介质中的水被磁化，如图2所示，图中红色箭头代表磁感线方向，绿色箭头代表流体的流动方向，蓝色箭头代表产生的电流方向；水经磁化后，水性质发生一系列物理和化学变化，氢键角由105°变成103°，水由原来的13～18个大分子团变成5～6个小分子团，水的渗透力、溶解度、表面张力增强，偶极距增大，因此水溶解氧和对正负离子的吸引力增大，使阴极上能够吸收电子的氧和氢离子得到一定的消耗，起到防腐蚀的作用。另一方面，磁流体发电机的诞生，用事实证明了液体切割磁感线一样可以产生电流，即便它不存在于闭合电路中。这些产生的电流，也会在一定程度上消耗阴极上能够吸收电子的物质，从而缓解金属的腐蚀。
4、结论
通过对比分析，阴极保护对腐蚀反应进行积极的干预，采用阴极极化的电化学手段，保证了被保护金属体的电化学均匀性，抑制了腐蚀电池的产生。结合漆膜防腐的阴极保护措施，是对于电化学腐蚀切实有效的防护手段。磁场保护法也是一种值得探究的新方法。
参考文献
[1]傅献彩，沈文霞，姚天扬等.物理化学（第四版）[M].高等教育出版社，1990.679～688.
电化学腐蚀范文2
“金属的电化学腐蚀与防护”是人教版《化学反应原理》第四章第四节的教学内容[1]，其中金属腐蚀的原理是教学的重点，吸氧腐蚀是教学的难点。以往的教学缺陷主要是学生主动探究的过程偏少，特别在吸氧腐蚀这一难点的突破上很多教师束手无策，学生只能被动机械地接收，不能真正地理解。为此笔者根据新课程的教学要求和理念，充分发挥学生的自主性和探究性，并通过创新实验设计突破了吸氧腐蚀这一教学难点，有效提高了课堂教学效率。
一、教学设计理念
本节课的设计充分体现了学生的主体地位，以学习型小组的合作为基础，把课堂作为合作交流的平台，使课前自学、课堂导学、课后拓学有机结合的自主探究的教学模式。这种问题探究式的教学方法，可充分调动学生自主学习、主动探究、合作交流，从而培养了学生的自主学习能力和实验探究能力。
二、教学过程剖析
探究活动1：学生课前自主收集材料
[图片引入]请同学展示他们在校园内拍摄的几幅图片。如：学校操场广播箱的铁底座、音乐教室外的空调支架都已锈迹斑斑（见图1），特别是空调支架的腐蚀已造成一定的安全隐患。
[材料展示]学生汇报课前收集的材料，让大家认识金属腐蚀给人类带来的经济损失和生命威胁。如：2007年8月1日美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌，事故造成6人死亡，原因是大桥连接路堤和主桥的引桥存在较严重的钢铁腐蚀。
[引出问题]面对金属腐蚀产生如此大的危害，大家有没有想过，金属怎么被腐蚀的呢？
评析：以往的教学设计基本上是老师收集资料在课堂展示，学生很少参与。而本节课的教学变学生被动学习为主动探究，培养学生收集资料、合作交流的能力。所以课前教师及时指导学生、布置相应的活动和探究的任务是十分必要的。学生提前几天利用网络收集相关的资料和图片，并在校园内亲手拍摄一些金属腐蚀的图片，这种亲身体验比教师直接讲解效果要好得多。
探究活动2：“不同条件下铁钉锈蚀” 的实验探究
[教师设疑]如何解释上述现象呢？
[教师引导]原电池反应能加快反应速率，上述过程是否有原电池反应发生呢？
[讨论回答]铁钉是铁和碳的合金，与电解质溶液构成无数微小的原电池，发生了电化学腐蚀。
评析：本节课的教学要求教师和同学必须提前一周开始准备“不同条件下铁钉锈蚀” 的实验探究，这一个环节在本节课的教学中很重要，没有学生的预习和提前的探究，教学目标将难以达成。课前要求学生以学习型小组为单位，自主设计“不同条件下铁钉锈蚀” 的实验方案，并在教师指导下动手实验。课堂上请各小组用投影展示自己的实验方案和实验成果，教师点评或小组互评，这一过程加强了课堂教学的互动性，活跃了课堂教学气氛，大大提高了学生的自主探究能力。
探究活动3：铁吸氧腐蚀的实验创新[2]
[思考交流]铁的析氢腐蚀我们在《化学2》原电池一节中已学到过，那么用饱和食盐水浸泡的铁钉发生了什么腐蚀呢？
[回答]应该是氧气。
[引入探究]我们能否设计仪器简单、现象明显的实验来现场验证你的推测呢？
[学生探究]教师要参与学生的讨论，巡视指导。
[教师提示] 要证明O2参与了电极反应，且短时间内产生明显现象，我们的创新要从以下两个方面入手：（1）用纯氧代替空气；（2）增大电极的表面积。
[实验创新] 教师对学生设计的方案综合评价后，优化出科学合理的改进方案，并演示如下：
[现象]30秒水柱就明显上升，1分钟约升到1厘米高，随后不断上升，下课前高度约达到8厘米（见图2）。
[结论]由于试管内收集的是纯氧，水柱的上升表明一定是O2得电子参与了电极反应。电极反应如下：
评析：析氢腐蚀学生高一已经学过，也容易理解，不必多讲。吸氧腐蚀的理解是本节课的难点，以往的教学设计大多没有做到有效的突破。本节课铁吸氧腐蚀的实验创新突破了这一教学难点，使学生真正“看到”了铁吸氧腐蚀的发生，这也是本节课的最大亮点。教师课前做了充分的准备，课堂上通过巧妙的启发引导，激活了学生创新思维的细胞，培养了学生的探究能力和创新能力，这正是新课程理念所要倡导的教学设计。
探究活动4：探究“暖宝宝”的发热原理，培养学生的辩证思维
[实物介绍]商场上买来的“暖宝宝”，其主要成分是铁粉、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等，使用时轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成。
[教师设疑]为什么轻轻揉搓会放出热量呢？请用所学知识解释其原理。
[探究讨论] 原来是铁粉（负极）、碳粉（正极）、氯化钠和水（电解质溶液）构成了原电池，加快了铁氧化腐蚀的速率而较快放热。
探究结果也进一步证明了电化学腐蚀能加快金属腐蚀的速率。
[教师点拨]金属腐蚀确实给人类带来了很大的危害，但有时也可被人类加以利用，要用辩证的思维去看待事物，不可全盘否定。关键是要用所学的知识使其趋利避害，朝着对人类有利的方向发展。
评析：以往的教学设计忽略了学生辩证思维的培养。金属腐蚀确实给人类带来了很大的危害，但人类也可以用自己的智慧来利用金属的腐蚀，让学生学会认识事物的两面性，辩证地看待问题。
三、教学反思
提前一周的准备工作使本节课的教学在容量大的情况下并不显得紧张而繁杂，课堂上重点突破时间充足。在教学过程中以学生为主体，让学生积极主动参与整个教学过程，学生活动探究时间多，气氛活跃，取得了很好的教学效果。通过课前对学生自主学习的指导，引导学生发现问题；通过实验探究让学生学会分析思考，善于合作交流；通过联系生活实际培养了学生的辩证思维；通过实验创新突破教学难点，引导学生把感性知识内化为认知结构，努力让学生从“常态思维”跃迁到“创新思维”。当然，新课程倡导的实验探究能力的培养不是一朝一夕就能实现的，作为化学教师，我们在教学中要不断渗透有利于学生能力发展的各种教学策略。
参考文献
电化学腐蚀范文3
关键词：酸性环境：铁的电化学腐蚀；吸氧腐蚀；析氢腐蚀；实验优化
文章号：1005C6629（2017）1C0057C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 研究背景
高中选修阶段，金属的电化学腐蚀的学习内容包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。人教版教材[1]用食盐水中的铁钉演示吸氧腐蚀，不过需要较长时间才能观察到明显现象；苏教版教材[2]则设计了铁炭混合粉分别在中性（食盐水）、酸性（稀醋酸）环境下发生腐蚀的实验。实际操作中，铁炭粉在食盐水中的倒吸现象快速而明显，而在稀醋酸的酸性环境下往往较难观察到析氢腐蚀的液注外排现象，反而出现速率较大的倒吸。显然，这样的实验现象与中学阶段“金属在较强酸性的环境下发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性和碱性环境下发生吸氧腐蚀”的认知不符，易造成学生的困惑。这一方面是由于教材所给的实验条件不明确，同时也反映出教师对金属电化学腐蚀的认识以及实验条件控制还不够到位。
已有研究表明，两种电化学腐蚀并非对立，而是共存、竞争的关系[3]，有研究者借助传感器证实，不论电解质溶液的酸碱度如何，吸氧腐蚀都可能发生[4]。酸液中的电化学腐蚀过程大致如下，起初H+浓度高而溶解氧含量低，因此析氢腐蚀占主导，吸氧腐蚀相对较弱，体系内部压强增大；而随着液膜酸度减弱和氧气渗入，吸氧腐蚀逐渐增强、析氢腐蚀减弱，吸氧腐蚀后来居上，表现为内部压强减小。酸性环境下，我们观察到的体系压强变化常常是析氢腐蚀和吸氧腐蚀的总效果，故相对复杂[5]。本研究通过探究酸性环境下不同条件对铁的电化学腐蚀的影响，进而优化实验方案，以期为中学教师的实验教学提供借鉴或参考。
2 实验部分
2.1 实验药品与器材
药品：还原铁粉（AR）、活性炭粉（200目，AR）、盐酸（AR）、蒸馏水、红墨水
器材：容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、分析天平、研钵、移液管、100mL锥形瓶、胶头滴管、阀门、三孔塞、铁架台、U形管（15cm×0.8cm）、导管、橡胶管、秒表、刻度尺
部分药品与器材的使用意图见表1。
2.2 实验操作
（1）搭建实验装置，如图1所示；
（2）检验装置气密性；
（3）按实验方案要求的量准确称取还原铁粉、活性炭粉，充分研磨，然后小心倒入锥形瓶中；
（4）轻轻晃动使其铺平；
（5）用胶头滴管吸入方案要求的浓度与体积的盐酸，塞入三孔塞中，打开阀门连通大气后关闭；
（6）挤压胶头，将酸一次性加入锥形瓶中，立即观察U形管中指示液柱随时间变化情况并记录。
以酸液体积-酸液浓度-铁炭质量比-环境温度-振荡操作的顺序进行变量探究，在探究某一条件的影响时控制其他变量，记录时间、液注高度以及锥形瓶内的反应现象。
3 实验结果与分析
3.1 酸液体积对反应的影响
在20℃的环境温度下，取5.0g还原铁粉、0.5g活性炭粉，加入酸液后不振荡。选取0.5mol/L的盐酸溶液，设定不同体积，探究酸液体积对反应的影响。实验数据及现象如表2及图2。
由表2、图2可以看出，随着酸量增加，指示液柱外排速率增大、时间延长、现象明显。为使加入的酸液与固体粉末充分接触但又不浸没固体而隔绝空气，2.0mL的酸量较合适。此时固体粉末呈现湿润但不浸泡的状态，体系中的固、液、气物质均能较好地接触。
3.2 酸液浓度对反应的影响
在20℃的环境温度下，取5.0g还原铁粉、0.5g活性炭粉，加入酸液后不振荡。配制不同浓度的盐酸以探究酸液浓度对反应的影响，控制盐酸体积为2.0mL。实验数据及现象如表3及图3所示。
由表3、图3可以看出，当盐酸浓度小于0.01 mol/L时，析氢腐蚀和吸氧腐蚀的现象均不明显。析氢腐蚀现象弱是因为反应物H+浓度小，盐酸溶液的酸度低也意味着离子浓度低，弱酸性条件下吸氧腐蚀现象也不明显。随着酸度的提高，指示液柱外排时间增长，析氢腐蚀现象变得明显。若盐酸浓度高于3 mol/L，则在一定时间内基本观察不到液柱倒吸现象。这是由于强酸性溶液中溶解氧浓度很小[6]，吸氧腐蚀的发生受到阻碍。总的来说，盐酸浓度在0.1～2 mol/L的范围内时，析氢腐蚀和吸氧腐蚀的现象均明显。
电化学腐蚀范文4
关键词：火电厂；化学水处理设施；防腐蚀工艺；分析
1 引言
纵观世界各国火电厂的发展历程,其实亦是腐蚀防护技术的发展。在火电厂化学水处理设施的设计过程中,设备的工艺性能往往是人们关注的重点,而防腐蚀措施则相对缺乏。只有到设备出现严重腐蚀影响到火电厂正常工作时,才考虑相应的应急措施。这时候的腐蚀防护存在着许多人为的技术困难和障碍,常常只能起到暂时缓解的作用。要想改善现有状况,合理、有效、经济地对设备腐蚀进行控制,必须积极地应对火电厂化学水处理设施的腐蚀防护工作,防患于未然。
2 火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题分析
火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺的常见问题包括沟道中块材和酸碱中和池的腐蚀防护问题、循环水加酸的系统腐蚀问题、其他腐蚀防护方面的问题。沟道中块材和酸碱中和池的腐蚀防护问题表现为,在当前的许多火电厂中通过使用中和池来对生产过程产生的废碱、废酸液体进行处理。但是,酸碱中和是一种具有非线性特征的反应,用于中和的酸碱量过量或不足及不均匀搅拌等都会使得中和后的液体ph值达不到规定的范围当中,很多电厂在运行几年之后,沟道和中和池的腐蚀破坏问题就开始显现,这是由于其腐蚀防护层遭到损坏之后,废液的渗漏往往会造成基地的腐蚀；循环水加酸的系统腐蚀问题表现为一般情况下,火电厂中循环水的浓缩倍率都在2.5以上,采用硫酸加阻垢剂的方式进行处理时一种普遍的形式,但是由于材质、安装工艺及加药方式等细节上出现的问题常常会造成腐蚀问题的发生；其他腐蚀防护出现的问题表现为水处理车间和酸碱平台的铁制沟盖板受到腐蚀、计量室内的墙壁腐蚀、贮存盐酸和硫酸的衬胶管罐和普通钢制罐的腐蚀。
3 火电厂化学水处理设施防腐蚀工艺常见问题原因及处理方式
3.1 沟道和中和池的腐蚀防护问题原因及处理方式
造成这一问题的原因主要包括,沟道块材的勾缝和合层厚度同防腐施工的要求不相符；修复不到位,对混凝土基层的腐蚀情况没有进行检查；布局方面设计的缺陷。沟道块板的勾缝和合层厚度同防腐施工的要求不相符表现为树脂胶泥较差的流动性难以填满石材间的缝隙,这就导致在一定年限之后,酸碱废水就会向混凝土层渗透,进而造成混凝土层被腐蚀,引起地基塌陷。其处理方式是注意施工中树脂胶泥的接层层和厚度和灌缝,严格按照相关规定进行防腐施工的验收,进行有效的施工管理,从而避免偷工减料,杜绝此类腐蚀问题的发生。修复不到位,对混凝土基层的腐蚀情况没有进行检查表现为未能按照防腐施工的要求对沟道或水池进行施工,一旦发生渗漏,酸碱液体会对混凝土的基层进行腐蚀,严重时深入到混凝土层周围的基础当中。其处理方式是检查基土层,排干其中的酸碱液体,对混凝土基层进行彻底修复。布局设计方面的缺陷表现为设计上的腐蚀防护不合理,其处理方式应重施工初期的设计入手,对内部的腐蚀情况及时发现,及早处理。
3.2 循环水加酸的系统腐蚀问题原因及处理方式
造成这一问题的原因主要包括材质、安装工艺及加药方式上的问题。材质问题表现为钢结构罐内的胶层,钢结构本身具有耐腐蚀性,但是加上橡胶,其化学性质就遭到破坏，其处理方式是材料设计时注重化学性质的转变。安装工艺问题表现为灌水试验的不到位所引起的硫酸泄漏，其处理方式是尽量设置明管,方便渗漏发生时的及时处理。加药方式的问题表现为中和反应中的酸液或碱液过量,造成凝汽器管道的腐蚀，其处理方式为运用计量系统进行对循环水加酸的控制。
3.3 其他腐蚀防护方面的问题原因及处理方式
造成这种问题的原因包括水处理车间和酸碱平台的铁制沟盖板易遭到腐蚀、酸碱计量室内的空气含有酸雾、忽略腐蚀过程氢气的产生。其相应的处理方式是采用挤拉玻璃钢型材、酸碱计量室内墙面粉刷防腐层、注重对氢气的排放,避免明火。
4 结语
目前的热电厂冷却塔根据循环介质主要包括淡水冷却塔、空冷冷却塔、排烟冷却塔、海水冷却塔。以前国内的冷却塔有的没有进行涂层保护,有的仅在冷却塔混凝土浇筑的同时,利用浇筑塔筒时搭建的脚手架滚涂环氧沥青漆、氯化橡胶漆或氯璜化聚乙烯涂料等进行简单防护。基本不考虑混凝土的养护期,既不用等塔体完工后进行高空作业,也不对混凝土进行表面处理,直接在混凝土浮浆层上滚涂涂料。
近些年来,火电厂化学水处理设施腐蚀相关事故屡见不鲜,其腐蚀防护工艺常见问题的处理已经逐渐受到了业内的关注。这就要求应对化学水处理设施的常见工艺问题有一个透彻的了解,总结出最为合理的处理方式,并积极地应对,从而保证火电厂的正常运行,促进火电厂建设的长足发展。
参考文献：
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［3］周 军.火力发电厂的腐蚀与对策［j］.华北电力技术，2008（12）:72~73.
［4］陈 波.电厂化学若干问题的探讨［j］.大众科技,2004(9):92~93.
［5］田雅琼.浅析反渗透技术在电厂化学水中的应用［j］.中州煤炭,2002(5):112~113.
电化学腐蚀范文5
关键词 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 隔离
中图分类号：G424 文献标识码：A
Teaching Research about Corrosion and Protection of Metals
ZHANG Zhengguang
（College of Chemistry and Life Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）
Abstract This paper mainly expounds the mechanism of chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal material， can come very naturally to the method of preventing chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal materials. It received good results in teaching.
Key words metallic corrosion； chemical corrosion； electrochemical corrosion； insulate
腐蚀是金属材料与周围环境介质之间发生化学或电化学而导致材料的破坏或变质。每年腐蚀损失占国内生产总值的2%～4%，发达国家每年腐蚀损失高达7000亿美元。
虽然金属腐蚀有多种形式，但是，它们的腐蚀机理是共同的。
一般金属，例如铁，由于化学性质比较活泼，在自然界一般以化合态存在，通过金属冶炼，将其从化合态转变为游离态，例如，冶炼钢铁就是用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁原子。而铁的腐蚀与铁的冶炼相反，是将铁原子氧化为铁离子，其它金属的腐蚀都是这个过程，即
这个过程又分为两种情况：
（1）化学腐蚀
金属与其周围的干燥气体接触，例如，、、等等；或者与非电解质溶液接触，例如石油，这些非电解质溶液里含有硫的化合物。金属与这些干燥气体或非电解质溶液直接发生化学反应成为氧化态而被腐蚀了。
（2）电化学腐蚀
发生电化学腐蚀的必要条件是构成原电池，即有正极和负极，电解质溶液，这三者构成一个电路。金属就会发生电化学腐蚀。一般可分为两种情况：
①析氢腐蚀，以铁为例。在酸性较强的电解质溶液中，铁原子为负极，一个铁原子失去两个电子，成为亚铁离子，即 2 =
电解质溶液中的两个氢离子获得两个电子，成为一个氢气分子，在正极上放出，即2 + 2 =
总反应为 + 2 = +
②吸氧腐蚀，仍然以铁为例。电解质溶液呈弱酸性或中性，负极：24 = 2；正极： + 2 + 4 = 4。
总反应：2 + + 2 =
4 + + 2 = 4
2 = · + （）
理解了金属腐蚀的机理，还要了解影响金属腐蚀的主要因素。内部主要因素有：（1）金属的性质，金属标准电极电位越高，金属越不容易腐蚀。（2）金属含有杂质，会降低金属耐蚀性，但是，加入某些合金元素，可以提高金属耐蚀性能。（3）金属组织结构不同，耐蚀性能也不同。（4）金属受力时，拉应力引起应力腐蚀；交变载荷引起腐蚀疲劳。（5）在多数情况下，粗糙的金属表面比光滑的表面容易腐蚀。
外在因素有：（1）介质的酸碱性对不同金属有不同的影响。一般是酸性越强，金属越容易腐蚀。两性金属，在酸或碱中都有腐蚀性。铝在浓硝酸中，表面生成一层致密的氧化膜而耐腐蚀。铅在稀硫酸中表面生成难溶的硫酸铅而耐腐蚀。铁、镁、镍、镉等金属，表面的保护膜难溶于碱而溶于酸，在酸中易腐蚀。（2）介质中的有害杂质，会加速金属的腐蚀。（3）金属在中性盐溶液的腐蚀，一般是随浓度增加而加快，达到一最高点后，又逐渐降低。（4）介质的温度升高，使反应速度增加，促进溶液的对流和扩散，加快腐蚀速度。（5）压力的增加，引起设备的应力增加，也会使气相介质中的一些物质溶于液相中，都会使腐蚀加快。（6）介质的流速增加，冲刷金属表面，破坏金属表面膜，腐蚀产物脱落，不断更新金属表面溶液而使腐蚀加快。
在理解了金属腐蚀的机理和了解了影响金属腐蚀的主要因素基础上，就容易理解防止金属材料腐蚀方法了。
从外在因素方面主要方法如下：（1）通过对液体加热除去水中溶解的氧。（2）调整酸性介质中的酸碱度，使溶液呈中性或弱碱性，以降低对金属材料的腐蚀性。（3）用各种气固、液固分离法，脱出介质中的固体颗粒，减少磨损腐蚀。（4）在腐蚀性介质中添加缓蚀剂。缓蚀剂因氧化作用，使金属表面钝化。缓蚀剂能与介质中的有关离子反应，并在金属表面形成防腐蚀的沉淀膜，不过，该膜致密性较差。缓蚀剂被吸附在洁净的金属表面，可以改变金属的表面性质而防止腐蚀。使用更多的是用覆盖层把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。
涂料覆盖于金属表面并能形成牢固附着的连续薄膜物质，把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。其作用主要有三个：屏蔽作用，涂层将金属与环境隔离开；缓蚀作用，涂料内部金属氧化物与金属反应，使金属表面钝化，同时一些油料在金属皂催化作用下生成降解产物，起延缓金属基体腐蚀的作用；电化学保护作用，涂料中掺入比铁更活泼的金属，一旦化学介质穿透涂层接触金属，发生电化学腐蚀，比铁活泼金属腐蚀，铁被保护起来。
电镀基于电解原理，将被电镀金属置于电解池中，被电镀金属与直流电源负极相连，电解池中含有镀层金属离子，在外电流作用下，在被电镀金属表面形成与金属牢固结合的覆盖层，可以有效地防止腐蚀。
电泳是把金属材料浸入含有覆盖金属材料表面的金属微粒的液体介质中，例如镍，然后在金属材料与液体中的另一电极之间通入直流电，镍将沉积在金属材料表面形成覆盖层。
热喷涂是将熔融状态的金属雾化，并连续喷射在金属制品表面上，例如，将锌雾化，喷涂在铁制品表面，形成牢固而致密的覆盖层。
化学热处理是将金属制品放入含有镀层金属或其化合物的粉末混合物或熔盐浴或蒸汽中，镀层金属或其化合物热分解或还原等析出的金属原子和非金属原子，在高温下，扩散于金属制品中，形成合金或化合物覆盖层。
砖板衬里是在金属设备内壁，以耐腐蚀胶泥衬砌砖板，将腐蚀性介质与金属设备隔离开来。胶泥起粘接砖板的作用，要注意各种胶泥和各种砖板的性能特征以及具体的腐蚀介质的性质，将它们的优良性能组合起来，从而达到真正防止金属腐蚀的目的。
橡胶耐化学腐蚀，具有高弹性、耐磨蚀、适应交替变形及温度变化等优良特性。选取一定厚度的片状耐蚀橡胶材料，贴合在金属设备内壁上，形成连续完整的保护覆盖层。
玻璃钢衬里是将玻璃钢糊在金属设备的内壁上而隔离，其耐腐蚀性取决于该塑料中所用树脂的耐腐蚀性和施工方法。
电化学腐蚀范文6
石油机械的腐蚀，增加了石油开采的风险性，而且一旦石油机械出现腐蚀的问题，就会降低整体生产的效率，无法保障石油生产的过程。机械腐蚀的问题，逐渐成为石油开采中的重要问题，直接降低了石油生产的安全性，不仅增加机械的运行负担，更是潜在效益风险，必须有效的治理机械腐蚀问题，才能完善石油机械的生产过程。
1 石油机械的腐蚀表现
石油机械的腐蚀表现有：（1）局部腐蚀，不均匀的分布在石油机械上，腐蚀的面积小，但是腐蚀点的破坏性强，导致石油设备丧失性能，影响到石油机械系统的运行过程；（2）全面腐蚀，具有均匀的特征，石油机械腐蚀中，主要是以全面腐蚀为主，表层腐蚀面积大，相对局部腐蚀而言，全面腐蚀的破坏程度低，及时发现后实行防腐蚀处理，避免影响石油机械的外观表现，同时抑制机械腐蚀的发展，降低石油机械设备的安全性。
2 石油机械的腐蚀原因
2.1 硫化物腐蚀
石油机械运行中，面临着硫化物的腐蚀干扰，再加上原油本身含有的硫化物，加剧了机械腐蚀的速度[1]。硫化物与水反应，产生酸性的硫化氢物质，具有还原性特征，依附在石油机械的表层并腐蚀。
2.2 多硫化物腐蚀
多硫化物在石油机械内，一旦发生腐蚀，就会产生多种硫化物，导致石油机械进入不稳定的运行环境中。多硫化物腐蚀后的石油机械，暴露在空气中，开始发生空气氧化，加速了腐蚀的速度，不利于石油机械的正常运行，腐蚀部分的损害会越来越严重。
2.3 环烷酸腐蚀
石油内，含有诸多环丙酸物质，环丙酸属于有机酸，化学特征明显，与石油机械接触后，特别是铁质材料的机械设备，会发生严重的腐蚀破坏。环丙酸对石油机械的腐蚀破坏，增加了石油设备的风险，导致石油机械处于高风险的运行过程内，随时都会出现危险。
3 石油机械的防腐蚀措施
3.1 推行抗腐蚀材料
石油机械内，积极采用具有防腐蚀功能的材料，如沥青、瓷漆等，实现外层的腐蚀[2]。一般情况下，石油机械在选择材料时，都会注重防腐蚀性能。例如：聚氨酯防腐涂料，100%固体含量，其属于防腐性能比较好的涂料，能够稳定的附着在机械材料的表面，提高机械的耐磨性，降低腐蚀的发生机率，此类涂料的固化性能比较好，能够在短时间内起到防腐保护的作用，直接喷涂在石油机械的表面，不会出现挥发、燃烧的问题，属于一类安全的防腐蚀材料。
3.2 选择优质设备
现在石油行业内，在选用石油机械设备时，主要采用优质的设备，根据石油机械的需求，采用具有防腐蚀功能的材料，或者采取机械设备改造的方法，以便达到石油机械防腐蚀的要求。优质设备的应用，用于强化机械的抗腐蚀性能，可以在石油机械的原材料方面，提倡防腐蚀思想，例如：选用抗酸性、抗氧化的原材料，维护石油机械的可靠性，进而解决防腐蚀的问题。
3.3 表面抗腐蚀
石油机械的表面抗腐蚀，是非常重要的一项工作，需要在各个石油机械的表面，涂抹抗腐蚀的材料。石油机械表面抗腐蚀材料的种类比较多，在机械实践的过程中，选择防腐性能较好的材料[3]。常用的表面抗腐蚀材料有：环保耐酸防腐涂料、无机聚合物防腐涂料，此类材料，能够明显的抵御酸性、腐蚀等破坏，强化石油机械的防腐特性。除此以外，石油机械表面抗腐蚀涂料内，还包括无机聚合物，用于防止石油原油内的金属氧化物，保护好石油机械的运行。
3.4 电镀抗腐蚀
石油机械运行内，电镀抗腐蚀的核心是，在石油机械的表层，采取加镀的方法，在表层构建具有抗腐蚀功能的金属层。石油机械选择电镀抗腐蚀方法时，为了预防石油原油内的腐蚀干扰，应该将电镀金属层，接触机械的表面，一方面降低原油内酸性物质的腐蚀性，另一方面避免石油机械出现腐蚀。电镀腐蚀方法，重视石油机械腐蚀的实质，在根本上强调防腐蚀的重要性，为石油机械防腐蚀，营造良好的环境。
3.5 电化学防腐
石油机械中的电化学腐蚀，利用加电流的方法，提高石油机械的抗腐蚀能力。石油机械的腐蚀调查中，电子转移，是引起腐蚀的一项原因，应该采用电化学防腐的方法解决[4]。如果石油机械表面具有充足的电流，就会降低腐蚀的作用力。电化学防腐时，可以配合具有抗腐蚀能力的化学涂料，保护好石油机械的表层，按照电化学防腐的要求，灵活的涂抹化学涂料，增加电流量，在整体上实现机械防腐。
3.6 缓蚀剂防腐
缓蚀剂是石油机械防腐的外加材料，缓蚀剂接入到石油内，促使石油机械的表层，自主发生化学反应。缓蚀剂的抗腐蚀能力很强，其可提高石油机械表层的稳定性，而且缓蚀剂的实践性强，能够全面实现防腐蚀。
