实验一失重法测定金属腐蚀速度完整版
失重法测金属腐蚀速度
失重法测金属腐蚀速度1. 实验目的（1）掌握失重法测量金属腐蚀速度的原理和操作过程（2）加强对金属腐蚀与环境条件密切相关的认识（3）初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用2. 基本原理重量法是其中一种较为经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它金属腐蚀速率测定方法的基础。
重量法是根据腐蚀前、后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。
重量法又可分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。
把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。
对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率：式中，v－为金属的腐蚀速率，g／(m2•h)；m0为腐蚀前试件的质量，g；m1为经过一定时间的腐蚀、并除去表面腐蚀产物后试件的质量，g；S 为试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m2；t为试件腐蚀的时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率：式中，v+ 为金属的腐蚀速率，g／(m2•h)；m2为腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，g；其余符号同 (1-1) 式。
对于密度相同或相近的金属，可以用上述方法比较其耐蚀性能。
但是，对于密度不同的金属，尽管单位表面的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样。
此时，用单位时间内的腐蚀深度表示金属的腐蚀速率更为合适。
其换算公式如下：式中，vt为年腐蚀深度，mm／a；ρ为实验金属材料的密度，g／cm3；v－为失重腐蚀速率，g／(m2•h)。
3. 实验内容及要求（1）用失重法测量低碳钢（A3）或其它金属在硫酸溶液中的腐蚀速度。
硫酸溶液的浓度分别取10%硫酸以及10%硫酸+1%有机缓蚀剂。
xy实验一 失重法测定金属的腐蚀速率
实验一 失重法测定金属的腐蚀速率一、实验目的和要求1．掌握失重法测定金属腐蚀速率的原理和方法； 2．用失重法测定低碳钢在稀硫酸溶液中的腐蚀速率；3．了解缓蚀剂对低碳钢在稀硫酸溶液中腐蚀速率的影响，并用失重法测定缓蚀剂的缓蚀率。
二、实验原理和方法目前，测定金属腐蚀速率的方法很多，有重量法、容量法、线性极化法（即极化阻力法）、T afel 直线外推法等等。
重量法是其中一种较为经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它金属腐蚀速率测定方法的基础。
重量法是根据腐蚀前、后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。
重量法又可分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。
把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。
对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率：0m m v S t−1−=i (1-1) 式中，v －为金属的腐蚀速率，g ／(m 2•h)；m 0为腐蚀前试件的质量，g ；m 1为经过一定时间的腐蚀、并除去表面腐蚀产物后试件的质量，g ；S 为试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m 2；t 为试件腐蚀的时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率：2m m v S t+0−=i (1-2) 式中，v + 为金属的腐蚀速率，g ／(m 2•h)；m 2为腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，g ；其余符号同 (1-1) 式。
对于密度相同或相近的金属，可以用上述方法比较其耐蚀性能。
但是，对于密度不同的金属，尽管单位表面的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样。
此时，用单位时间内的腐蚀深度表示金属的腐蚀速率更为合适。
实验一 失重法测金属腐蚀速度
材料腐蚀与防护实验指导书山东科技大学材料学院金属材料系 2007 ———————★★———————目录1.腐蚀体系的极化性能2.失重法测金属腐蚀速度实验一 腐蚀体系的极化性能1. 实验目的（1）分析活化极化控制腐蚀体系极化曲线的特征。
（2）掌握恒电位法测定极化曲线的基本原理和方法。
（3）学习塔菲尔区外延法求腐蚀电流的原理和方法。
（4）熟悉恒电位仪或电化学综合测试仪的操作规程。
2. 基本原理见《金属腐蚀理论及腐蚀控制》第四章，见《金属腐蚀理论及应用》第二章的第二、四、八、十节内容。
当电极上有净电流通过时，电极电位显著偏离了未通电时的开路电位（平衡电位或非平衡的稳态电位），这种现象叫做电极的极化。
当通过外加电流时电极电位偏离稳定电位的的现象，成为腐蚀体系的极化。
研究对一腐蚀金属电极外加极化时，其极化电位与外加电流之间的关系即是腐蚀金属电极的极化曲线。
金属的电化学腐蚀中，常用电流密度来表示腐蚀速度（单位时间内金属腐蚀的程度）。
腐蚀金属电极的一般速度方程式如下：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆--∆=c a corr b E b E I I 303.2exp 303.2exp它是大部分测定腐蚀速度的电化学方法的理论基础。
方程式中通过试验测定的数据是自腐蚀电位corr E和一系列极化电位E ∆以及相对应的极化电流I ，然后从实验测定的极化数据计算出金属的腐蚀速度corr i以及其它有关电化学参数。
3.实验内容及要求（1）用恒电位法测量低碳钢（Q235）试样在0.05mol/L 硫酸氢钠中的极化曲线，了解这种活化极化腐蚀体系极化曲线的特征。
（2）用塔菲尔区外延法确定腐蚀电流密度及极化曲线的Tafle 斜率值。
4.实验装置及仪器用品（1）实验仪器和试剂实验仪器：烧杯500mL 2个玻璃棒 1个鲁金毛细管 1个1480A 8通道恒电位仪和POTENTIOSTAT/GALVANOSTAT 273 试剂： NaHSO4（2）实验参数实验温度：常压、室温 26-28o C溶液0.05mol/L实验溶液： NaHSO4实验气氛：空气装置状态：静止静置时间： 2000s电极体系：三电极体系待测电极： Q235（面积约为1cm2）参比电极：饱和甘汞电极辅助阴极： pt电极（面积约为2cm2）阳极极化曲线电压： -0.05V～0.8V（相对于开路电压）扫描速度： 0.5mV/s扫描方式：动电位线性扫描图1 极化曲线测量电路示意图（3）试样的准备试样用砂纸打光、酒精脱脂去污洗净，然后取10×10mm试样面积作为工作表面，背部焊接导线，其余部分用环氧树脂（或绝缘清漆、AB胶、石蜡等）覆盖。
失重法测金属腐蚀的国标
失重法测金属腐蚀的国标HG/T 2159-91水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法1 主题内容与适用范围本标准规定了用旋转挂片法测定水处理剂缓蚀性能的实验室方法。
本标准适用于水处理剂缓蚀性能的测定。
本标准在原理上也适用于其他缓蚀缓蚀性能的测定。
2 引用标准HG5-1526 冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件3 方法提要旋转挂片腐蚀试验方法是在实验室给定条件下，用试片的质量损失计算出腐蚀率和缓蚀率来评定水处理剂的缓蚀性能。
4 试剂和溶液试验测定方法中，除特殊规定外，应使用分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。
4.1 正己烷;4.2 无水乙醇(GB 678);4.3 盐酸(GB 622)溶液:1+3溶液;4.4 氢氧化钠(GB 629)溶液:60g/L;4.5 酸洗溶液:1000mL盐酸溶液(4.3)中，加入10g六次甲基四胺(GB 1400)，溶解后，混匀。
本酸洗溶液适用于碳钢试片。
———————————————————————————————————————————————5 仪器、设备5.1 试验装置(见下图)试验装置必须符合以下要求。
a. 水浴温度控制范围30?,60?，精度?1?;b. 旋转轴转速75,150r/min，精度?3%;c. 旋转轴、试片固定装置和试杯须用电绝缘材料制作;d. 能连续运行200h以上。
5.2 试片(HG5-1526)，A3钢。
根据实际需要也可选用其他材质的试片。
6 试验条件6.1 试液温度:40?1?。
根据实际需要也可选用其他温度。
6.2 试片线速度:0.35?0.02m/s。
根据实际需要也可选用其他速度(0.30,0.50m/s)。
6.3 试液体积与试片面积比:30mL/cm2。
根据实际需要也可选用其他比值(20,40mL/cm2)。
6.4 试片上端与试液面的距离:应大于2cm。
6.5 重复试验数目;对每个试验条件，应有4,6片相同的试片进行重复试验。
6.6 试验周期:72h。
实验一-----失重法测金属腐蚀速度
材料腐蚀与防护实验指导书山东科技大学材料学院金属材料系 2007 ———————★★———————目录1.腐蚀体系的极化性能2.失重法测金属腐蚀速度实验一 腐蚀体系的极化性能1. 实验目的（1）分析活化极化控制腐蚀体系极化曲线的特征。
（2）掌握恒电位法测定极化曲线的基本原理和方法。
（3）学习塔菲尔区外延法求腐蚀电流的原理和方法。
（4）熟悉恒电位仪或电化学综合测试仪的操作规程。
2. 基本原理见《金属腐蚀理论及腐蚀控制》第四章，见《金属腐蚀理论及应用》第二章的第二、四、八、十节内容。
当电极上有净电流通过时，电极电位显著偏离了未通电时的开路电位（平衡电位或非平衡的稳态电位），这种现象叫做电极的极化。
当通过外加电流时电极电位偏离稳定电位的的现象，成为腐蚀体系的极化。
研究对一腐蚀金属电极外加极化时，其极化电位与外加电流之间的关系即是腐蚀金属电极的极化曲线。
金属的电化学腐蚀中，常用电流密度来表示腐蚀速度（单位时间内金属腐蚀的程度）。
腐蚀金属电极的一般速度方程式如下：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆--∆=c a corr b E b E I I 303.2exp 303.2exp它是大部分测定腐蚀速度的电化学方法的理论基础。
方程式中通过试验测定的数据是自腐蚀电位corr E和一系列极化电位E ∆以及相对应的极化电流I ，然后从实验测定的极化数据计算出金属的腐蚀速度corr i以及其它有关电化学参数。
3.实验内容及要求（1）用恒电位法测量低碳钢（Q235）试样在0.05mol/L 硫酸氢钠中的极化曲线，了解这种活化极化腐蚀体系极化曲线的特征。
（2）用塔菲尔区外延法确定腐蚀电流密度及极化曲线的Tafle 斜率值。
4.实验装置及仪器用品（1） 实验仪器和试剂实验仪器： 烧杯500mL 2个玻璃棒 1个 鲁金毛细管 1个1480A 8通道恒电位仪和POTENTIOSTAT/GALVANOSTAT 273试 剂： NaHSO 4 （2）实验参数实验温度：常压、室温 26-28o C实验溶液： NaHSO溶液0.05mol/L4实验气氛：空气装置状态：静止静置时间： 2000s电极体系：三电极体系待测电极： Q235（面积约为1cm2）参比电极：饱和甘汞电极辅助阴极： pt电极（面积约为2cm2）阳极极化曲线电压： -0.05V～0.8V（相对于开路电压）扫描速度： 0.5mV/s扫描方式：动电位线性扫描图1 极化曲线测量电路示意图（3）试样的准备试样用砂纸打光、酒精脱脂去污洗净，然后取10×10mm试样面积作为工作表面，背部焊接导线，其余部分用环氧树脂（或绝缘清漆、AB胶、石蜡等）覆盖。
失重法测金属腐蚀速度
失重法测金属腐蚀速度1. 实验目的（1）掌握失重法测量金属腐蚀速度的原理和操作过程（2）加强对金属腐蚀与环境条件密切相关的认识（3）初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用2. 基本原理重量法是其中一种较为经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它金属腐蚀速率测定方法的基础。
重量法是根据腐蚀前、后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。
重量法又可分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。
把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。
对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率：式中，v－为金属的腐蚀速率，g／(m2•h)；m0为腐蚀前试件的质量，g；m1为经过一定时间的腐蚀、并除去表面腐蚀产物后试件的质量，g；S 为试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m2；t为试件腐蚀的时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率：式中，v+ 为金属的腐蚀速率，g／(m2•h)；m2为腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，g；其余符号同 (1-1) 式。
对于密度相同或相近的金属，可以用上述方法比较其耐蚀性能。
但是，对于密度不同的金属，尽管单位表面的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样。
此时，用单位时间内的腐蚀深度表示金属的腐蚀速率更为合适。
其换算公式如下：式中，vt为年腐蚀深度，mm／a；ρ为实验金属材料的密度，g／cm3；v－为失重腐蚀速率，g／(m2•h)。
3. 实验内容及要求（1）用失重法测量低碳钢（A3）或其它金属在硫酸溶液中的腐蚀速度。
硫酸溶液的浓度分别取10%硫酸以及10%硫酸+1%有机缓蚀剂。
金属的缓蚀实验报告
中国石油大学（油田化学）实验报告实验日期： 成绩：班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：实验十 金属的缓蚀一．实验目的1. 掌握一种测定钢铁腐蚀速度的方法(静态挂片失重法)。
2. 了解缓蚀剂的缓蚀机理。
二．实验原理钢铁在酸性介质中的腐蚀是电化学腐蚀。
若在盐酸中，钢铁的腐蚀反应为：阳极反应： Fe → Fe 2+ + 2e阴极反应: 2HCl + 2e → H 2↑ + 2Cl -电池反应：Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2↑为了减小酸性介质对金属的腐蚀，常用的方法是在酸性介质中加入缓蚀剂。
按作用机理，酸性介质缓蚀剂可分为吸附膜型(如甲醛)和“中间相”型(如丁炔醇)两类。
为了定量地表示缓蚀剂的缓蚀作用，可以测定钢铁在加与不加缓蚀剂的介质中的腐蚀速度。
在测定腐蚀速度的方法中最常用的是挂片失重法。
当用挂片失重法测定钢铁腐蚀速度时，可将一已知质量并已知表面积的试片放在腐蚀介质(例如盐酸和加有缓蚀剂的盐酸)中，经过一定时间，再称它的质量，求得失量，即可按式８-1计算钢铁的腐蚀速度。
tA m⨯∆=0υ （８-1） 式中： υ—腐蚀速度，g/(m 2·h)； m ∆—试片的失量，g ；0A —试片的表面积，m 2；t —腐蚀时间，h 。
缓蚀剂的缓蚀率按式1-2计算。
缓蚀率=%100010⨯-υυυ （1-2） 式中：10υυ、—分别为试片在不加与加缓蚀剂的介质中的腐蚀速度。
三．实验仪器、材料与药品1. 仪器和材料电子天平（感量0.000lg ）、游标卡尺、红外干燥箱、镊子、试片、50ml 具塞试管、5ml 量筒、试管架、砂纸、脱脂棉、滤纸。
2.药品盐酸、甲醛、丁炔醇、丙酮、乙醇。
四．实验步骤1. 将4片金属腐蚀试片分别依次用布砂纸、水砂纸和金相砂纸磨平、磨亮，用脱脂棉擦净铁屑，再用游标卡尺测量它的长、宽、厚和圆孔直径。
2. 将试片在1׃1的丙酮—乙醇溶液中洗去油污后，放在洁净的滤纸上，置于红外干燥箱中烘干，用电子天平按其编号准确称取质量。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案
金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念 （共 分，每个 分）钝性，碱脆、 、缝隙腐蚀二、填空题：（共 分，每空 分）． 称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为 ，好氧腐蚀主要为 控制，其过电位与电流密度的关系为 。
．在水的电位 ☐☟图上，线ⓐ表示 关系，线ⓑ表示 关系，线ⓐ下方是 的稳定存在区，线ⓑ上方是 的稳定存在区，线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。
．热力系统中发生游离 腐蚀较严重的部位是 ，其腐蚀特征是 ，防止游离 腐蚀的措施是 ，运行中将给水的☐☟值控制在 范围为宜。
．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有 和 形式。
淡水作冷却水时易发生 脱锌，海水作冷却水时易发生 脱锌。
．过电位越大，金属的腐蚀速度越 ，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离☜♍☐❒❒足够远时，电极电位与极化电密呈 关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为 、 。
．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入 ，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在 ，与氧的反应式为 ，加药点常在 。
．在腐蚀极化图上，若 ♍ ♋， 极极化曲线比 极极化曲线陡，这时☜♍☐❒❒值偏向 电位值，是 控制。
三、问答题：（共 分，每小题 分）．说明协调磷酸盐处理原理。
．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么？．锅炉发生苛性脆化的条件是什么？．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么？．说明热力设备氧腐蚀的机理。
．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。
四、计算：（共 分， 每小题 分）．在中性溶液中，☞♏+2 6-❍☐●☹，温度为 ℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小☐☟值。
（☜ ☞♏ ☞♏ ）．写出✞ 与♓♍☐❒❒的关系式及✞♦与♓♍☐❒❒的关系式，并说明式中各项的物理意义。
．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？五、分析：（共 分，每小题 分）．试用腐蚀极化图分析铁在浓☟☠ 中的腐蚀速度为何比在稀☟☠ 中的腐蚀速度低？ 炉水协调磷酸盐 ☐☟控制图如图 ，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。
实验-金属腐蚀速度的测量分析
金属腐蚀速度的测量分析一、金属腐蚀速度的测量方法 1、重量法重量法是根据腐蚀前后试件质量的变化来测定金属腐蚀速度的，分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物完全牢靠地附着在试件表面时，则采用增重法。
对于失重法可由下式计算腐蚀速度：式中 V 失——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 0——试件腐蚀前的质量，g ； m 1——试件腐蚀后的质量，g ； S ——试件的面积，m 2； t ——试件腐蚀时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部收集起来时，可用下式计算腐蚀速度：式中 V 增——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 2——带有腐蚀产物的试件质量，g ；对于密度相同的金属，可以用上述方法比较其耐腐蚀性能，对于密度不同的金属，尽管单位表面上的质量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用腐蚀深度来表示更为合适。
应当指出，重量法也有其局限和不足。
首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而没有考虑局部腐蚀的情况。
其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。
另外，失重法的实验周期较长，短则几小时，多则数年乃至数十年，对于重量法要想做出腐蚀速度(V 增)－时间（t ）曲线需要大量的样品和冗长的时间。
2、容量法对于伴随析氢或吸氧的腐蚀过程，通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。
Stm m V 10-＝失Stm m V 02-＝增许多金属在酸性溶液中，某些电负性较强的金属在中性甚至于碱性溶液中都会发生氢去极化作用而遭到腐蚀，其中：阳极过程M→Mn++ne 阴极过程nH+ +ne→(n/2)H2↑在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时，溶液中的氢离子与阴极上过剩的电子结合而析出氢气。
金属溶解的量和析氢出的量相当。
失重法测金属腐蚀速度公式
失重法测金属腐蚀速度公式在我们的化学世界里，有一个非常有趣但又有点复杂的知识，那就是失重法测金属腐蚀速度公式。
咱先来说说啥是金属腐蚀。
就好比你家里的铁制工具，放久了会生锈，这就是一种常见的金属腐蚀现象。
金属腐蚀啊，就像是个偷偷搞破坏的小调皮，悄悄地让金属变得脆弱不堪。
那怎么去测量这个金属腐蚀的速度呢？这就得请出我们的“大法宝”——失重法啦！失重法测金属腐蚀速度的公式是：v = (m0 - m1) / (S × t × ρ) 。
这里面的v 表示的就是腐蚀速度，单位通常是克每平方米小时（g/(m²·h)）。
m0 呢，是实验前金属的初始质量；m1 是实验后金属的质量。
S 是金属的表面积，t 是腐蚀的时间，ρ 是金属的密度。
为了让大家更好地理解这个公式，我给大家讲个我曾经在实验室里的经历。
有一次，我们做一个关于铁在酸溶液中腐蚀速度的实验。
我小心翼翼地把一块打磨得亮晶晶的铁块，称好了初始质量 m0，然后把它放进了准备好的酸溶液里。
那时候，心里可期待了，就盼着能得出准确的数据。
在等待的过程中，我眼睛都不敢眨一下，生怕错过了什么重要的变化。
时间滴答滴答地过去，终于到了规定的时间 t 。
我迫不及待地把铁块捞出来，冲洗干净、烘干，再次称重得到 m1 。
当时啊，我特别紧张，就怕自己哪个步骤出错了。
计算的时候，我仔仔细细地把表面积 S 、时间 t 、初始质量 m0 、结束质量 m1 还有铁的密度ρ 都代入公式里，一步一步地计算，那认真劲儿，就像是在解一道超级难题。
算出来结果的那一刻，我心里别提多有成就感了！虽然过程中也有过担心和小失误，但最终还是成功地得出了金属腐蚀的速度。
这个实验让我深深感受到，这个看似简单的公式背后，其实蕴含着很多的细节和注意事项。
比如说，在测量金属质量的时候，一定要精确到小数点后几位，不然一点点的误差都可能导致结果的大偏差。
还有，实验过程中要保证环境的稳定，温度、湿度啥的都不能有太大的变化，不然也会影响金属腐蚀的速度。
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实验一失重法测定金属
腐蚀速度
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
实验一失重法测定金属腐蚀速度
一、实验目的：
1、通过实验进一步了解金属腐蚀现象和原理，了解某些因素（如不同介质，介质的浓度以及是否加有缓蚀剂等）对金属腐蚀速度的影响。
2、掌握失重法测定金属腐蚀速度的方法。
二、实验原理：
目前测定腐蚀速度的方法很多，如重量法、电流密度法、极化曲线法、线性极化法等。
所谓重量法，就是试验金属材料在一定的条件下（一定的温度、压力、介质浓度等）经腐蚀介质一定时间的作用后，比较腐蚀前后该材料的重量变化从而确定腐蚀速度的一种方法。
对于均匀腐蚀，根据腐蚀产物容易除去或完全牢固地附着在试样表面的情况，可分别采用单位时间、单位面积上金属腐蚀后的重量损失或重量增加来表示腐蚀速度：式中：
K――腐蚀速度，克/米2.小时（K为负值时为增重腐蚀产物未清除）
s――试样面积，米 2
t――试验时间，小时
W
――试验前试片的重量，克
W――试验后试片的重量，克（清除腐蚀产物后）
对于均匀腐蚀的情况，以上腐蚀速度很容易按下式换算成以深度表示的腐蚀速度：
式中：
K
——年腐蚀深度，毫米/年
d
ρ——试验金属的密度，克/厘米3。
重量法是一种经典的试验方法，然而至今仍然被广泛应用，这主要是因为试验结果比较真实可靠，所以一些快速测定腐蚀速度的实验结果还常常需要与其对照。
重量法又是一种应用范围广泛的实验方法，它适用于室内外多种腐蚀实验，可用于评定材料的耐蚀性能。
评选缓蚀剂，改变工艺条件时检查防腐效果等。
重量法是测定金属腐蚀速度的基础方法，学习掌握这一方法是十分必要的。
但是，应当指出，重量法也有其局限性和不足。
首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而不考虑腐蚀的不均匀性；其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去而不基体金属，往往由此造成误差，对于晶间腐蚀的情况，由于腐蚀产物残留在样品中不能除去，如果
用重量法测定基腐蚀速度，肯定不能说明实际情况，另外对于重量法要想做出K-t曲线往往需要大量的样品和冗长的试验周期。
本实验是碳钢在敞开的酸溶液中的全浸试验，用重量法测定其腐蚀速度。
金属在酸中的腐蚀一般是电化学腐蚀，由于条件的不同而呈现出复杂的规律。
酸类对于金属的腐蚀规律很大程度上取决于酸的氧化性。
非氧化性的酸，如盐酸，其阴极过程纯粹是氢去极化过程；氧化性的酸，其阴极过程则主要是氧化剂的还原过程。
然而，我们不可能把酸类截然分为氧化性酸与非氧化性酸。
如当硝酸比较稀时，碳钢的腐蚀速度随酸浓度的增加而增加，是氢去极化腐蚀，当硝酸浓度超过30%时，腐蚀速度迅速下降，浓度达到40%时，腐蚀速度降到最小成为氧化性的酸，此时碳钢在硝酸中的腐蚀的阴极过程是：
NO
3-+2H++2e――→NO
2
-+H
2
O
低碳钢在25℃时腐蚀速度与硝酸浓度的关系如图1-1所示。
图1-1低碳钢在25℃时腐蚀速度与硝酸浓度的关系
酸中加入适量缓蚀剂能阻止金属腐蚀或降低金属腐蚀速度。
三、实验内容与步骤：
（一）试样的准备工作：
1、每组自实验室领取八块长方形碳钢（A
2
）试样，其尺寸为50x25x(2-3)mm。
2、为了消除金属表面原始状态的差异，以获得均一的表面状态。
试样需要打磨。
3、试样编号，用钢印将试样打上号码，以示区别。
4、准确测量试样尺寸，用游标卡尺准确测量试样尺寸，计算出试样面积，并将数据记录在表1－1中。
5、试样表面除油，首先用毛刷，软布在流水中清除试样表面粘附的残屑、油污，然后用丙酮清洗脱脂用滤纸吸干，经除油后的试样避免再用手摸，用干净纸包好，放入干燥器中干燥24小时。
6、将干燥后的试样放在分析天平上称重，准确度应达毫克，称量结果记录在表1－2中。
（二）腐蚀实验：
1、分别量取800ml下列溶液：
20%H
2SO
4
（用GB625-77《化学试剂》优质纯H
2
SO
4
比重
20% H
2SO
4
+硫脲10克/升
20%HNO
3
60% HNO
3
将其分别放在四个1000ml预先冲洗干净的烧杯中。
2、将试样按编号分成四组（每组两片），用尼龙丝悬挂，分别浸入以上四个烧杯中。
试样要全部浸入溶液，每个试样浸泡浓度要求大体一样，上端应在液面以下
20mm。
3、自试样浸入溶液时开始记录腐蚀时间，半小时后，将试样取出，用水清洗。
（三）腐蚀产物的去除：
腐蚀产物的清洗原则是应除去试样上所有的腐蚀产物，而只能去掉最小量的基本金属。
通常去除腐蚀产物的方法有机械法、化学法及电化学方法。
本实验试采用机械法和化学法。
2、化学法除锈。
目前化学法除锈常用的试剂很多，对于铁和钢来说主要有：
（1） 20%NaOH+200g/L锌粉，沸腾5分钟。
（2）浓HCl+50g/l SnCl
2+20g/l SbCl
3
,冷，直至干净。
（3） 12%HCl+% As
2O
3
+% SnCl
2
+%甲醛，50℃，15~40分钟。
（4） 10%H
2SO
4
+%甲醛，40-50℃10分钟。
（5） 12%HCl+1~2%乌洛托品，50℃或常温。
（6）饱和氯化铵+氨水，常温，直至干净。
本实验采用：
12%HCl+1～2%六次甲基四胺（乌洛托品），50℃或常温，此法效果是空白小、除锈快，经除锈后样品表面稍发黑。
3、除净腐蚀产物后，用水清洗试样（先用自来水后用去离子水）。
再用丙酮擦洗、滤纸吸干表面，用纸包好，放在干燥器内干燥24小时。
4、干燥后的试样称重。
结果记录在表1-2中。
四、实验用仪器设备、工具、药品：
钢印、榔头、游标卡尺、毛刷、干燥器、分析天平、烧杯、量筒、时钟、搪瓷盘、温度计、电炉、玻璃棒、镊子、滤纸、尼龙丝。
丙酮、去离子水，20%H
2SO
4，
20%H
2
SO
4
+硫脲10克/升，20%HNO
3
，60% HNO
2
，
12%HCl+1～2%六次甲基四胺。
五、试验结果的评定：
金属腐蚀性能的评定方法分为定性及定量两类。
（一）定性评定方法：
1、观察金属试样腐蚀后的外形，确定腐蚀是均匀的还是不均匀的，观察腐蚀产物的颜色，分布情况及金属表面结合是否牢固。
2、观察溶液颜色有否变化，是否有腐蚀产物的沉淀。
（二）定量评定方法：
如果腐蚀是均匀的，可根据（1－1）式计算腐蚀速度，并可根据（1－2）式换算成
年腐蚀深度。
根据下式计算20% H
2SO
4
加硫脲后的缓蚀率：
式中：K――为未加缓蚀剂时的腐蚀速度。
K ――为加入缓蚀剂时的腐蚀速度。
表1-1试件原始尺寸
表1-2 实验结果及数据处理
（三）实验结果的分析，结论及讨论。
六、思考题：
1、为什么试验前应明确试样的牌号、成份、组织、加工工艺，来源等问题？
2、为什么试样浸泡前表面要经过打磨？
3、为什么要保证试样面积与溶液体积之比？放太多的试样或同时放几种类型不同的金属对腐蚀速度测定有何影响？
4、试样浸泡深度对试验结果有何影响？
5、何谓缓蚀剂？。