金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

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Fe-Cu, Fe-Zn, Fe-Al, Al-Cu ,Al-Zn, Zn-Cu

5. 待电极的自腐蚀电位趋于稳定后测定各电偶对的电偶电流Ig随时间的变化情况直到电流比较稳定时为止。记录偶合电极相对于Pt电极的电位(最初几分钟,Ig 随时间变化较快,每0.5min或1min记录一次Ig 值,以后可以增大时间间隔)。 6. 改变Fe-Pt电偶对的阴/阳极面积比,测电偶电流:

(1)阴、阳极面积相等

(2)阴/阳极面积比为10:1(减小阳极面积)

(3)阴/阳极面积比为1:10(减小阴极面积)

7. 测Fe-Pt电偶对不同搅拌速度的电偶电流。静态、慢速、中速、快速。 8. 不同pH值时测电偶电流:

(1)加1mLHCl使溶液pH降至3。 (2)加0.5gNaOH使pH升至10。 五、 结果处理

1. 将所有测量数据记录成表。

2. 在同一张直角坐标纸上绘制出各组电偶电流Ig 对时间的关系曲线。

3. 根据所测数据计算Fe-Pt电偶对中不同面积比、不同pH值、不同搅拌速度时Fe的腐蚀速度(阴极过程为扩散控制)。

六、 思考题

1. 在扩散控制情况下,阴、阳极面积变化对电偶电流有何影响? 2. 在什么条件下电偶电流等于自腐蚀电流?

实验9 闭塞电池腐蚀模拟实验

一、 目的

加深对孔蚀、缝隙腐蚀及SCC等局部腐蚀发展过程机理的理解。 二、 原理

对于孔蚀,孔内金属表面处于活化态,电位较负,孔外金属表面处于钝化态,电位较正。于是孔内、外构成一个活态-钝态的微电偶腐蚀电池。

孔内反应为: M → M n++ ne

- 孔外反应为: O2 + 2H2O + 4e → 4OH

二次腐蚀产物M(OH)n在孔口生成,无多大保护作用。孔内介质相对于孔外介质呈滞留状态,M n+不易向外扩散,O2也不易扩散进去。由于孔内M n+浓度增加,Cl-迁入以维持电中性,孔内形成了MCln的浓溶液,又由于MCln的水解,使孔内H+浓度增加,pH值降低,加快金属阳极溶解速度。这就是自催化过程。基于上述原理,采用外加极化的方法,在一带有小空的管壮

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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玻璃筒内插入金属铝片,铝片与外电路阳极相接,小孔用瓷质隔膜或半透膜与筒外溶液隔离,筒外插入大面积铝片,铝片与外电路阴极相接,通过强制极化来模拟闭塞腐蚀电池的腐蚀过程。

三、 实验步骤

1. 配制5%(W/W)的NaCl溶液,将铝试片用金相砂纸打磨后用乙醇、丙酮擦洗干净备用。

2. 实验装置及与恒电位仪的连接见附录2“PS—1型恒电位/恒电流仪的使用方法”。 3. 测定极化前孔内外pH值及铝片的自腐蚀电位(甘汞电极插入玻璃筒后应去掉其上部的橡皮塞)。

4. 采用恒电流法以电流密度为1mA/cm2阳极电极极化2h,每隔20min记录一次电极电位值以及测定一次孔内外的pH值,同时观察筒内外溶液状态的变化。具体步骤为: (1)测量出研究电极面积,以此计算出极化时所需电流强度。

(2)检查实验装置及线路连接无误后,将恒电位仪的“工作选择”开关置于“恒电流”挡,“电流量程”开关置于“最小”挡,即100μA挡,将“电源开关”先置于“自然”,待测定自腐蚀电位后,再置于“极化位置”。调节恒电流粗、细旋钮,使电流表指针指在零点。再根据实验所需电流强度值将“电流量程”开关置于相应数值挡。调节恒电流粗、细旋钮,使电流表指针指在所需值位置

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