实验十二_金属的腐蚀与防腐
金属腐蚀实验方法
金属腐蚀实验方法金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时，由于化学反应而逐渐受到破坏的过程。
为了研究金属腐蚀的机理以及寻找有效的防腐措施，科学家们进行了大量的金属腐蚀实验。
下面将介绍几种常见的金属腐蚀实验方法。
1.大气腐蚀实验：大气中的氧气、水蒸气和气体等对金属具有一定程度的腐蚀作用。
通过将金属样品置于模拟大气环境中，观察金属表面的变化，可以评估金属腐蚀的速度和方式。
实验可以在实验室内进行，使用加速腐蚀试验装置模拟多种大气环境条件。
2.氧化腐蚀实验：金属的氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。
常用的方法是将金属样品置于模拟氧化环境中，如水蒸气或热空气中，观察金属表面的颜色变化、表面形貌变化等。
也可以使用电化学方法测量氧化膜的阻抗、厚度等参数。
3.电化学腐蚀实验：电化学腐蚀实验是通过在电解质溶液中通过金属样品与参比电极之间施加不同的电位，研究金属在不同电位下的电流响应、电化学反应和腐蚀速度等。
常用的电化学腐蚀实验方法包括极化曲线、交流阻抗谱和电位动力学等。
4.加速腐蚀实验：为了研究腐蚀过程中的变化规律，科学家们通常采用加速腐蚀实验方法，通过人为增加腐蚀速率的方式，缩短实验时间。
常用的加速腐蚀实验方法包括盐雾腐蚀实验、酸腐蚀实验、碱腐蚀实验等。
5.微观腐蚀实验：微观腐蚀实验主要通过电子显微镜和原子力显微镜等技术，观察金属表面的微观形貌和成分变化。
这些实验方法可以研究腐蚀产物的形成规律、腐蚀与材料微观结构的关系等。
总之，金属腐蚀实验方法多种多样，可以从不同角度对腐蚀过程进行研究。
这些实验方法不仅有助于了解金属腐蚀的机理，还可以为防腐材料的研发和应用提供参考。
金属的腐蚀与防腐PPT课件(上课用)
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ，因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
96.人生真正的欢欣，就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己； 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ，只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
2、金属腐蚀的防止与利用
讨论与交流 金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法 钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、
离子注入、表面渗镀
电镀法
电镀是应用电解原理在某些金属表面 镀上一薄层其他金属或合金的过程。
100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
金属的腐蚀与防腐方法
金属的腐蚀与防腐方法引言：金属是我们日常生活中常见的材料之一，但长时间暴露于湿气、氧气等环境中，金属会发生腐蚀现象。
腐蚀不仅会影响金属材料的外观和机械性能，还可能导致金属结构的破坏。
为了有效保护金属材料，采取适当的防腐方法是必要的。
本文将介绍金属腐蚀的原因和常见的防腐方法。
1. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属表面在特定条件下遭受氧化、还原、溶解等化学反应，使金属表面失去原有性质并逐渐破坏的现象。
导致金属腐蚀的主要原因有以下几个方面：1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的化学反应。
当金属表面存在缺陷或处于不同电位的区域时，会形成阳极和阴极，从而引发电化学腐蚀。
常见的电化学腐蚀有腐蚀电池和电解腐蚀。
1.2 化学腐蚀金属在酸、碱等强化学性质溶液中容易发生化学反应，导致金属腐蚀。
例如，铁在氧气和水的作用下形成铁锈，铜在湿气中容易氧化变色。
1.3 电解质腐蚀金属表面附着有含有电解质的潮湿物质，例如，海水中的氯离子、硫酸、碱性物质等。
这些电解质会在金属表面产生腐蚀反应，引起金属腐蚀的加剧。
2. 常见的防腐方法为了防止金属腐蚀，人们提出了多种防腐方法。
下面介绍几种常见的防腐方法：2.1 防止接触湿气和氧气腐蚀常常发生在金属材料暴露在湿气和氧气中的情况下。
因此，保持金属材料表面的干燥和清洁是防止金属腐蚀的基本方法之一。
可以通过增加表面防护层、使用密封材料或涂层等方式来实现。
2.2 电化学防腐电化学防腐是指借助电化学方法，改变金属表面的电位，使金属处于不易腐蚀状态。
其中的常见方法包括电镀、阳极保护和阴保护等。
2.3 使用有机涂层使用有机涂层是保护金属材料的一种有效方法。
有机涂层能够形成一个隔绝氧气、水分、电解质等腐蚀介质对金属的侵蚀的层。
常见的有机涂层有油漆、聚合物涂料和橡胶涂层等。
2.4 金属涂层的选择金属涂层是将具有较高电位的金属涂覆在较低电位金属表面上，形成二元合金体系，从而达到减少金属腐蚀的目的。
实验讲义-电解、金属腐蚀与防腐
电解实验一电解法制备普鲁士蓝膜修饰电极及电化学行为研究一、实验目的了解什么是修饰电极；掌握用电沉积法制备普鲁士蓝的修饰电极的方法。
二、实验原理化学修饰电极（chemically modified electrode）是由导体或半导体制作的电极，在电极表面涂敷了单分子，多分子的，离子的或聚合物的化合物薄膜，改变了电极界面的性质，电极呈现的性质与电极材料本身任何表面上的性质不同，通过改变电极/电解液界面的微观结构而调制成某种特性。
对玻碳电极进行电化学处理—电沉积法—使之表面形成普鲁士蓝薄膜。
三、仪器、试剂和材料仪器 LK2005A型电化学工作站（天津兰力科化学电子有限公司），三电极系统（SCE为参比电极，铂丝为对电极，玻碳电极为工作电极）；试剂 0.1mol/L铁氰化钾，1mol/L KCl, 0.2mol/L HCl，0.01mol/L Fe2(SO4)3。
四、实验步骤1、按下列表格配置溶液，并以水定容为10mL：2、制备修饰电极：a)、将玻碳电极在润湿的撒有粒度为1.0μm的α- Al2O3粉的抛光布上进行抛光，洗去表面的污物；b)、以恒电位和循环电位在上述溶液中电解，在玻碳电极的表面上电沉积成普鲁士蓝修饰膜。
3、修饰电极的电化学行为的研究：将电极放入KCl溶液的溶液中，在与上步同样的条件下用循环伏安法电解玻碳上的普鲁士蓝，并记录伏安图，对比各个溶液制得的伏安图，找出最好的峰形所对应的溶液。
五、实验讨论作为化学修饰电极的基底材料主要是碳（包括石墨，热解石墨和玻碳）和贵金属及半导体。
在采用任何方法之前，所用固体电极必须首先经过表面的清洁处理，目的是为了获得一种新鲜的，活性的和重现性好的电极表面状态，以利于后续的修饰步骤进行。
普鲁士蓝的还原形式K3Fe (CN)6（Everrit盐，ES）和氧化形式K2FeFe (CN)6（Berlin绿）由于在V（Fe2(SO4)3）= 4mL时制得的修饰电极的氧化还原峰最明显，故对其电化学进行严格的讨论：0.816V电位处出现一个很小的还原峰， 0.150V的电位处，普鲁士蓝还原为Everitt盐的i-E曲线为尖峰；0.198V处普鲁士蓝氧化成Berlin绿的i-E曲线为尖峰。
《金属的腐蚀和防腐》课件
缓蚀剂防腐
缓蚀剂防腐是通过在腐蚀介质中添加缓蚀剂，降低金属腐蚀速率的方法。缓蚀剂 是一种能够抑制腐蚀反应的物质，可以在金属表面形成保护膜或吸附在金属表面 ，阻止腐蚀介质与金属接触。
缓蚀剂防腐具有效果好、使用方便、成本低廉等优点，适用于各种腐蚀介质和金 属材料。但是，缓蚀剂的选择和使用需要依据具体的腐蚀条件和金属材料进行配 制和调整。
电化学保护是通过改变金属的电位来防止腐蚀的方法。常用的电化学保 护方法有阴极保护和阳极保护。
阴极保护是通过向金属表面施加电流，使其成为原电池的阴极，从而防 止腐蚀。阳极保护则是通过向金属表面施加电流，使其成为原电池的阳
极，从而抑制腐蚀。
电化学保护具有效果好、适用范围广等优点，但是需要专门的电源和控 制设备，成本较高。
《金属的腐蚀和防 腐》ppt课件
目 录
• 金属腐蚀的基本概念 • 金属腐蚀的影响因素 • 金属防腐的基本方法 • 金属防腐的实际应用 • 未来金属防腐技术的发展趋势
01
金属腐蚀的基本概念
金属腐蚀的定义
01
02
03
金属腐蚀的定义
金属与周围环境介质之间 发生的化学或电化学作用 ，导致金属的破坏或变质 现象。
石油化工行业的金属防腐
总结词
石油化工行业中的金属设备常常处于高温、高压、腐蚀性介质等恶劣环境中，因此金属防腐尤为重要 。
详细描述
在石油化工行业中，金属的腐蚀问题不仅会导致设备失效和生产事故，还会对环境和人体健康造成严 重危害。因此，石油化工行业对金属防腐的要求非常严格。常见的金属防腐措施包括使用耐腐蚀材料 、涂层保护、缓蚀剂等。
05
未来金属防腐技术的 发展趋势
高性能防腐涂层材料的研究与应用
实验教案金属的腐蚀实验
实验教案金属的腐蚀实验实验教案：金属的腐蚀实验导语：金属腐蚀是指金属在与外界环境接触时，受到氧气、水分、酸碱等化学物质的作用而逐渐失去原有性能和形状的现象。
本实验旨在通过观察金属腐蚀现象，探索金属腐蚀的影响因素和保护方法，加深对金属腐蚀过程的理解。
实验目的：了解金属腐蚀的基本过程、环境对金属腐蚀的影响以及保护金属的方法。
实验器材和试剂：- 实验器材：试管、实验盘、试管夹、万能架、烧杯等。
- 试剂：盐酸、硫酸、铜钢丝、铝片、锌片、镁片等。
实验步骤：1. 将试管标记为A、B、C。
分别向A试管中加入适量的盐酸，B 试管中加入适量的硫酸，C试管中不加试剂。
2. 在A试管中放入铜钢丝，在B试管中放入铝片，在C试管中放入锌片。
3. 记录下实验开始时的颜色、形状等。
4. 将三个试管放置在实验盘上，等待一段时间。
5. 观察并比较三个试管中金属的变化。
记录下金属的颜色、形状等的变化情况。
6. 将实验结束后的试管清洗干净并记录下结果。
实验结果与讨论：1. 盐酸对铜钢丝的腐蚀实验结果：经过一段时间，铜钢丝表面出现了明显的变化，颜色变暗且出现了气泡。
2. 硫酸对铝片的腐蚀实验结果：与盐酸相比，硫酸对铝片的腐蚀更为剧烈，铝片表面发生了明显的变化，出现了气泡并且颜色逐渐变暗。
3. 无试剂条件下的锌片观察：在正常的环境中，锌片表面没有发生明显的变化。
根据以上实验结果，我们可以总结出以下结论：1. 不同金属对不同酸的腐蚀程度不同，一般而言强酸对金属的腐蚀比弱酸更为剧烈。
2. 环境条件对金属腐蚀具有较大影响，湿度大、空气中有酸性物质存在的地方金属腐蚀会更为明显。
3. 防止金属腐蚀的方法主要包括物理方法和化学方法两类。
物理方法如涂层、防锈油等；化学方法如合金化、镀层等。
实验结论：通过本实验，我们观察到了金属在酸性环境中腐蚀的现象，并了解到了金属腐蚀的影响因素和保护方法。
金属腐蚀是一个普遍存在的问题，了解和掌握金属腐蚀的原理和方法，对于我们在生活和工作中保护金属的性能具有重要的意义。
金属的腐蚀与防腐.doc
金属的腐蚀与防腐第28讲金属的腐蚀与防腐考点1 了解金属腐蚀的概念和分类金属的腐蚀：金属单质失去电子成为金属阳离子的过程化学腐蚀电化腐蚀含义直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。
与接触发生原电池反应而消耗的过程。
发生的条件金属纯金属或合金不纯金属或合金氧化剂非电解质为主(如o2、cl2、c2h5oh) 电解质溶液中的溶质电子得失金属直接将电子转移给有氧化性的物质活泼金属将电子间接转移给氧化性较强的物质电流现象无电流产生有微电流产生腐蚀现象金属单质较活泼的金属相互关系化学腐蚀与电化腐蚀往往同时存在,以电化腐蚀为主特别提醒：化学腐蚀和电化腐蚀的本质区别是有无电流，即是否能形成原电池 [例1] （XX 广东省珠海一中等三校第二次联考）下列有关金属腐蚀的说法正确的是 a.金属腐蚀指不纯金属接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 b.电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 c.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈 d.金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化腐蚀伴有电流产生[解析] a项中不是金属腐蚀的条件，而是电化腐蚀的条件，b项中在外加电流的作用下不是发生原电池腐蚀，即不是电化腐蚀，c项中钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,但负极是金属单质失去电子成为金属阳离子（氧化反应），d项中金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,其主要区别是电化腐蚀伴有电流产生。
【答案】d。
[规律总结]判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化腐蚀：(1)首先看金属：如金属是纯金属,也不与其它金属接触，则发生的腐蚀可能为；若金属不纯或与其它金属接触,则发生的腐蚀为。
(2)其次看接触的物质：如接触的物质是干燥的物质、非电解质、气体单质等，金属发生的腐蚀为化学腐蚀；如接触的物质是电解质溶液，则发生的腐蚀可能为电化腐蚀。
考点2 掌握钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理1．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较吸氧腐蚀析氢腐蚀电解液的性质中性或弱酸性酸性较强负极反应式 fe－2e－=fe2+ fe－2e－=fe2+正极反应式相互关系自然现象中吸氧腐蚀和析氢腐蚀通常是同时存在的，为吸氧腐蚀为主特别提醒：吸氧腐蚀有发生条件是金属不纯和覆盖的水膜成中性或很弱酸性2．金属腐蚀的一般规律（1）在同一电解质溶液中，引起的腐蚀> 引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。
金属腐蚀的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解金属腐蚀的基本原理和分类。
2. 掌握金属腐蚀实验的基本方法。
3. 通过实验验证金属在不同环境条件下的腐蚀情况。
4. 研究金属腐蚀防护措施的效果。
二、实验原理金属腐蚀是指金属与周围介质发生化学反应或电化学反应，导致金属性能退化与破坏的现象。
金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀：金属与周围介质直接发生化学反应，不产生电流的腐蚀过程。
2. 电化学腐蚀：金属与离子导电性介质发生电化学反应，产生电流的腐蚀过程。
影响金属腐蚀的因素有：金属的活泼性、金属在特定介质中的电极电势、环境的酸度等。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：铁片、铜片、锌片、碳棒、硫酸铜溶液、盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液等。
2. 实验仪器：腐蚀实验箱、电化学工作站、电极、搅拌器、计时器等。
四、实验方法1. 化学腐蚀实验：将铁片分别浸泡在不同浓度的盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液中，观察腐蚀情况。
2. 电化学腐蚀实验：将铁片、铜片、锌片分别与碳棒连接，浸泡在硫酸铜溶液中，观察腐蚀情况。
3. 腐蚀防护实验：在铁片表面涂覆防腐涂层，如油漆、电镀层等，观察防腐效果。
五、实验步骤1. 化学腐蚀实验：a. 将铁片分别浸泡在不同浓度的盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液中，记录浸泡时间。
b. 观察铁片表面腐蚀情况，记录腐蚀程度。
c. 分析腐蚀原因。
2. 电化学腐蚀实验：a. 将铁片、铜片、锌片分别与碳棒连接，浸泡在硫酸铜溶液中，记录浸泡时间。
b. 观察铁片、铜片、锌片表面腐蚀情况，记录腐蚀程度。
c. 分析腐蚀原因。
3. 腐蚀防护实验：a. 在铁片表面涂覆防腐涂层，如油漆、电镀层等。
b. 将涂覆后的铁片浸泡在腐蚀溶液中，观察腐蚀情况。
c. 分析防腐效果。
六、实验结果与分析1. 化学腐蚀实验结果：a. 铁片在盐酸溶液中腐蚀最快，硫酸溶液次之，氢氧化钠溶液中腐蚀最慢。
b. 腐蚀原因：盐酸溶液中氢离子浓度高，腐蚀速度快；硫酸溶液中硫酸根离子浓度高，腐蚀速度次之；氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度高，腐蚀速度慢。
《化学实验教案：金属的腐蚀和防护》
《化学实验教案：金属的腐蚀和防护》一、引言金属腐蚀和防护是化学领域中一个重要的研究方向。
随着工业化进程的推进和现代社会的发展，金属制品在各个领域中得到广泛应用，如建筑、汽车、航空航天等。
然而，金属在特定条件下容易发生腐蚀现象，导致使用寿命缩短、性能下降甚至失效。
因此，了解金属的腐蚀机理以及有效防护措施对于延长金属制品的使用寿命具有重要意义。
二、金属腐蚀机理1. 电化学原理在自然环境中，大多数金属都与氧气或水分子相互作用并发生电化学反应。
这些反应可以分为两个半反应：阳极反应和阴极反应。
阳极反应是指金属离子氧化成金属离子，并释放出电子；阴极反应是指还原剂（如溶解在水中的氧气）接受电子并被还原成其他物质。
2. 电池原理当阳极（较活泼金属）和阴极（较不活泼金属）被电解质隔离并连接成电路时，形成了一个以电子流动为驱动力的“电池”。
在这种情况下，阳极处的金属被氧化，而阴极处的金属则受到保护。
这种差异导致了阳极和阴极之间的电势差，进一步加速了金属腐蚀的发生。
三、常见金属腐蚀类型1. 铁锈铁是一种常见的金属，在湿润环境中容易发生腐蚀。
当铁与氧气和水反应时，产生了铁(III)氧化物（铁锈）。
铁锈不仅会使铁制品变得破旧不堪，还会降低其强度和耐久性。
2. 蚀刻除了氧化反应外，其他酸性物质（如盐酸、硫酸等）也可以对金属造成腐蚀。
这些物质能够侵蚀金属表面并溶解其中的离子。
持续暴露在酸性环境中的金属制品很容易因此受到损害。
3. 氧化金属与氧气反应会生成相应的金属氧化物，称为氧化腐蚀。
这种腐蚀形式常见于铝、镁等亲氧性金属。
例如，镁在空气中迅速氧化并生成白色的镁氧化物。
四、金属防护措施1. 防锈涂层通过在金属表面涂覆一种特殊的防锈涂料，可以有效地隔离金属与外界环境的接触，减少或阻碍金属腐蚀的发生。
其中最常用的方法是使用油漆或其他聚合物材料进行喷涂或浸渍处理。
2. 电镀电镀是将一层较不活泼金属（如铬、锌等）沉积在另一种活泼金属（如铜、银等）表面的过程。
金属材料的腐蚀与防腐研究
金属材料的腐蚀与防腐研究腐蚀是金属材料在特定环境中与周围介质发生的一种化学反应，导致金属表面逐渐被侵蚀和破坏的现象。
腐蚀不仅会影响金属材料的机械性能和外观，还可能导致设备的功能丧失，甚至引发严重的安全事故。
因此，研究金属材料的腐蚀机理和防腐技术对于提高材料的使用寿命和安全性至关重要。
一、腐蚀机理腐蚀过程中，金属材料与周围介质发生氧化还原反应，导致金属离子溶解和金属表面的氧化。
常见的腐蚀形式包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
电化学腐蚀是最常见的腐蚀形式，其过程涉及金属表面的阳极和阴极反应，以及电解质中的离子传输。
化学腐蚀是指金属材料与酸、碱、盐等化学物质发生的直接化学反应。
微生物腐蚀是一种由微生物引起的腐蚀现象，常见于海洋、土壤和工业管道等环境中。
二、腐蚀影响因素腐蚀的发生受多种因素的影响，包括介质的性质、温度、湿度、氧气浓度、金属材料的成分和微观结构等。
介质的性质是腐蚀的主要影响因素之一，不同的酸碱度、离子浓度和氧化性都会对金属材料的腐蚀速率产生重要影响。
温度和湿度也是影响腐蚀的重要因素，高温和高湿度环境下，金属材料更容易发生腐蚀。
此外，金属材料的成分和微观结构也会影响腐蚀行为，例如添加合金元素可以提高金属材料的耐腐蚀性能。
三、防腐技术为了防止金属材料的腐蚀，人们开发了多种防腐技术。
常见的防腐技术包括涂层、电镀、合金化和阴极保护等。
涂层是一种常用的防腐方法，通过在金属表面形成一层保护膜，阻隔金属与介质的接触，从而减缓腐蚀速度。
电镀是在金属表面电化学沉积一层金属或合金，以提高金属的耐腐蚀性能。
合金化是通过在金属中添加合金元素，改变金属的组织结构和化学性质，提高金属的耐腐蚀性能。
阴极保护是通过在金属表面施加电流，使金属表面成为阴极，从而减缓腐蚀速度。
四、腐蚀与环境保护腐蚀不仅对金属材料和设备造成损害，还会对环境产生一定的污染。
例如，金属腐蚀会释放出有害的金属离子，污染土壤和水源。
因此，研究腐蚀与环境保护的关系，开发环境友好型的防腐技术，具有重要的意义。
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实验十二 金属的腐蚀与防腐 一、实验目的 1．通过实验让学生了解金属腐蚀的基本原理及腐蚀速度的测定方法。 2．学习绘制阴极极化曲线及钝化曲线，明确各种金属在钝化电位下起保护作用的原理， 3．了解防腐的其他方法：电镀及缓蚀剂的选择及使用方法。 二、实验内容 (一)金属腐蚀现象 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3，至于因设备腐蚀损坏而引起的各种损失，就更无法估计了。因此对金属腐蚀理论及其防护方法的研究有着特别重要的意义。 l．微电池的显示法 按下列成分配成铁锈指示剂： 0.1mo1·dm-3NaCl 100ml ； 1％K3[Fe(CN)6] 3mL； 1％酚酞 0.5mL； 白明胶 适量 将铁锈指示剂加热成粘稠状，放置一会。待凝固之前，涂在去锈的铁片上。10min后即可看到铁片上的阴阳区。在阳极区，铁成二价铁离子，进入溶液中，由于二价铁离子和铁氰化钾反应的结果而出现蓝色斑点。在阴极区，由于氧的去极化作用，指示剂变成弱碱性而呈现出粉红色斑点，这个过程为： 在阳极： Fe→Fe 2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-→Fe3[Fe(CN)6]2 在阴极： O2+2H2O+4e-→40H- OH-离子遇酚酞变成粉红色。 2．阴阳极防腐蚀镀层 取一镀锡的铁片(可用废罐头盒子)用锉刀划破表面镀层，在划痕处滴上几滴稀硫酸和一滴铁氰化钾，不久可以看见在划破处发生蓝色沉淀，证明铁层发生溶解。 另取一镀锌铁片同样进行操作，可以看到只有镀锌溶解而划痕处没有蓝色沉淀。 3．阻化剂 取一铁片放入20％的盐酸溶液中，加热至60~70℃，则可以看到铁片迅速地溶解并放出氢气。如果这时加入六次甲基四胺(CH2)6N4(乌洛托平)则可以看到氢气泡消失，说明铁的腐蚀已经停止。 (二)动态法测定碳钢在碳酸铵溶液中的钝化曲线及极化曲线 1.金属的钝化及钝化曲线 金属表面状态的变化，使阳极溶解过程的超电势升高，金属的溶解速度急剧下降，这种现象称为金属的钝化。可钝化金属可采用控制不同的恒电势来测量电流密度的方法，绘制出如图的完整的阳极极化曲线,图中曲线分为以下四个区域： (1)从点a到点b的电势区为金属活化区，在此区域内是金属的正常阳极溶解，a点为金属的自然腐蚀电势。 (2)点b到点c为金属钝化过渡区，这是金属从活化态到钝化态的转变过程，b点称为致钝电势，它所对应的电流Ib为致钝电流。 (3)点c到点d的电势范围叫钝化区，此时金用处于钝化阶段.cd段所对应的电流Im称为钝化电流，在钝化区维持在钝化电流下,金属的腐蚀速度将急剧下降。 (4)点d后的电势范围为过钝化区,阳极电流密度随电势的正移而增大，金属的溶解速度加大。 钝化金属可以活化，凡能促使金属保护层被破坏的因素都能使钝化的金属重新活化。例如，加热、通入还原性气体、加入某些活性离子等等。
金属的钝化现象是十分常见的，人们已对它进行大量的研究工作，影响金属钝化过程及钝化性质的因素可归纳为以下几点： (1)溶液的组成 溶液中存在的氢离子、卤素离子以及某些具有氧化性的阴离子对金属的钝化现象起着颇为显著的影响。在中性溶液中，金属一般是比较容易钝化的．而在酸性溶液或某些碱性溶液中要困难得多。这是与阳极反应产物的溶解度有关。卤素离子，特别是氯离子的存在则明显地阻止金属的钝化过程、已经钝化了的金属也易被它破坏(活化),而使金属的阳极溶解速度重新增加。溶液中存在某些具有氧化性的阴离子(如CrO42-)则可以促进金属的钝化。 (2)金属的化学组成和结构 各种纯金属的钝化能力很不相同，以铁、镍、铬三种金属为例，铬最容易钝化，镍次之，铁较差些，因此添加铬、镍可以提高钢铁的钝化能力，不锈钢是一个极好的例子。一般来说，在合金中添加易钝化金属时可以大大提高合金的钝化能力及钝化态的稳定性. (3)外界因素(如温度、搅拌等)一般来说，温度升高以及搅拌加剧是可以推迟或防止钝化过程的发生，这显然与离子的扩散有关。 2．极化曲线的测量原理和方法 采用控制电位法测量极化曲线时，是将研究电极的电位恒定地维持在所需值，然后测量对应于该电位下的电流。由于电极表面状态在末建立稳定状态之前，电流会随时间而改变，故一般测出的曲线为“暂态”极化曲线。在实际测量中，常采用的控制电位测量方法有下列两种。 (1)静态法 将电极电位较长时间地维持在某一恒定值，同时测量电流随时间的变化，直到电流值基本上达到某一稳定值。如此逐点地测量各个电极电位(例如每隔20，50或100 mv)下的稳定电流值，以获得完整的极化曲线。 „ (2)动态法 控制电极电位以较慢的速度连续地改变(扫描)，测量对应电位下的瞬时电流值，并以瞬时电流与对应的电极电位作图，获得整个的极化曲线。所采用的扫描速度(即电位变化的速度)需要根据研究体系的性质选定。一般来说，电极表面建立稳态的速度愈慢，则扫描速度也应愈慢，这样才能使所测得的极化曲线与采用静态法的接近。 上述两种方法都巳获得了广泛的应用。从其测量结果的比较，可以看出静态法测量结果虽较接近稳态值，但测量时间长，例如对于钢铁等金属及其合金，为了测量钝态区的稳态电流往往需要在每一个电位下等待几个小时，所以在实际工作中，较常采用动态法来测量。 本实验亦采用动态法。 动态法测定极化曲线通常使用恒电位仪，它能自动地使被研究电极电位保持在所需的电位值。 1.仪器和试剂 恒电位仪 一台 饱和甘汞电极 一支 碳钢电极(1cm2) 两片 铂电极 一支 电解池、烧杯、2mo1·dm-3 (NH4)2C03溶液;0.5mo1·dm-3H2SO4溶液; 饱和KCl溶液 2．实验步骤： (1)电解池经洗液清洗，蒸馏水冲洗干净后，烘干，倒入2mo1.dm-3(NH4)2C03
溶液后,插入研究电极(碳钢片)，参比电极及辅助电极(铂电极)，在侧管小球中注
入少量水，使密封，通入氢气20min； (2)仔细阅读恒电位仪说明书，把仪器的接线分别接在研究、参比及辅助电极上，打开仪器开关，预热20min； (3)把参比／极化开关置于“参比”，待数字电压表稳定后显示的值为参比电极相对于研究电极(碳钢电极)的电势； (4)把恒电位／恒电流开关置于恒电位，测量选择按下“扫描”，选择扫描电势为每次0.02v，从平衡电位扫到+1.20 v。整条曲线扫描控制在1h左右。此为阴极极化曲线， (5)阳极极化曲线的绘制：使给定电势值与“参比”电势值相同，逆时针方向旋转进行阳极极化。选择扫描电势，每次加大0.02v，记录相应极化电流值，一直加大到-1.20 v。 3．数据记录和处理 (1)记录实验时的室温和气压； (2)以电流密度(或电流密度的对数值)为纵座标，电极电势为横座标绘制阴极极化曲线 (3)求出在测定条件下．碳钢的钝化电势。 (三)缓蚀剂及缓蚀效率的测定 1.原理说明 铁与空气及潮湿气体接触时能生锈，如在空气里经热处理(退火,回火,淬火)后的金属产品，在表面上会盖上一层氧化物——渣，为了清除金属表面上的氧化物，可使之在酸溶液中浸渍一些时候以除去之(酸洗)。但是与氧化物在酸溶液里溶解的同时，金属本身也要引起损耗(金属溶解于酸中)。除金属的损耗外，受到浓酸腐蚀时它的性能还会变坏，例如铁和酸反应放出氢气，氢气扩散入铁内后,则使铁变脆(此种现象称为氢脆作用)。 若在酸洗时所用的酸中加入缓蚀剂，则可大大降低金属的溶解,同时不影响氧化物的溶解速度,而且可以消除氢脆作用(不同缓蚀剂对氢脆消除的效果不同)。 缓蚀剂作用主要由于缓蚀剂吸附在金属表面上，从而影响金属在阳极的溶解和氢在阴极的析出，这样就阻止了金属被毁坏的过程。 缓蚀剂的缓蚀作用，除本身性质外，还与金属的性质相结构有关，而且对不同的酸作用也不同，因此在选择缓蚀剂时应先加以试验。 缓蚀剂的效率η通常用下列公式表尔：
10000v
vv 式中v0为金属在纯酸中的溶解速度,v 为金属在加有缓蚀剂的酸中的溶解速度。金属溶解速度(腐蚀速度)用 g／cm 2·h来表示。 2.仪器药品 恒温槽一套；250 mL烧杯3个，并附有带玻璃小钩的杯盖；20 mm×50 mm×2mm的钢片(钢片上有小孔能悬挂于小钩上); 蓄电池1个(6v)；安培计(0~3A)；螺旋测微器1个；2mo1·dm-3HCl溶液；六次甲基四胺；乙醇胺;10％柠檬酸铵溶液;丙酮。 3．实验步骤 (1)调节恒温槽至60℃左右。 (2)在三个已编号的烧杯中各注入l00mL2mo1·dm-3HCl溶液，另在1号杯中加1g六次甲基四胺，在2号杯中加1g乙醇胺缓蚀剂，3号杯作比较用。用玻棒将杯内的溶液小心搅匀，然后将三个烧杯放入恒温槽内。 (3)将金属样品分别用0号及00号砂纸打磨，使表面达到尽可能光洁，用螺旋测微器测量钢样每边长，并其出其表面积。 (4)将钢样用水洗涤，然后浸入丙酮中除油3—5min取出干燥，并称其重量。 (5)当烧杯内溶液的温度达到60℃后，用钢样挂在小钩上，再浸入溶液中，各个试样离面距离应相等。 (6)经过3h的浸渍后，将钢样取出，用水洗涤后立即投入丙酮中，再取出干燥之。 (7)将钢样用铁丝(不能用铂丝)悬挂于10％柠檬酸胺中作阴极处理，处理时电流密度为1A／dm2，经40 min后，取下钢样，用水洗，浸入丙酮，再干燥称出重量。继续通电处理，此后每20 min一次，直到恒重为止。 4．数据记录 实验温度: 气压:
实验条件 钢样重/ g 实验前 实验后 耗损质量 /g 钢样面积/cm2 溶解速度 缓蚀效率 纯酸 酸加六次甲基四胺 酸加乙醇胺 5．结果处理 根据钢样腐蚀后失重，求出腐蚀速度及腐蚀效率 注：1.不用高温恒温槽，则可在常温下浸渍三天。 2.在工业上选择缓蚀剂时，还应进行氢脆实验。