金属腐蚀理论及腐蚀控制答案
5-金属腐蚀电化学理论基础(动力学)-2详解
由此判断：Zn和Ni在酸中可能腐蚀；
Zn 腐蚀倾向性 >> Ni腐蚀倾向性；
Au在酸中不会腐蚀。
3
2、标准电极电位与腐蚀倾向性
➢ 恒温恒压下，可逆电池标准电极电位与反应自由能变化：
ΔG = -nFΔEo = -nF(EoC - EoA )
——阴极平衡电位（cathode）减阳极平衡电位（anode）
19
腐蚀电极反应基本过程
➢ 金属腐蚀过程是典型的 复相反应， 最基本的步骤：
(1) 传质过程—浓差极化 (2) 电化学反应—活化极化 (3) 表面覆盖膜—电阻极化 ➢ 决定整个反应的速度的 步骤为控制步骤— 阻力最大 ➢ 各步骤具有不同的特征和 规律性
20
3、阳极极化原因（重点：离子迁移速率）
➢ 电化学极化（活化极化）：电子运动速率大于电极反应的 速率，导致金属表面正电荷积累，电极电位向正方向移动 ➢ 浓差极化：金属离子的扩散速率小于金属的溶解速率，导 致阳极附近金属离子浓度升高、电极电位向正方向移动 ➢ 电阻极化：金属表面生成氧化膜，电流在膜中产生很大的 电压降，使电极电位升高 ➢ 说明：阳极极化程度越大，金属溶解越难进行，因此阳极 极化能减缓金属的腐蚀
23
发生阴极极化（电位负移）的两种情况
M
M
电荷交换速度慢，负电荷积累 氧化剂传输较慢，负电荷积累
(电化学极化)
(浓差极化)
24
5、极化曲线
➢ 极化行为通常用极化 曲线进行描述 ➢ 极化曲线：表示电极 电位与极化电流强度之间 关系的曲线。 ➢ 通过实验方法测绘极 化曲线，是研究金属腐蚀 机理和腐蚀控制的基本方 法之一。
Eo
-2.925 -2.714 -2.37 -1.66 -1.63 -1.18 -0.913 -0.762 -0.74 -0.440 -0.402 -0.283 -0.277
金属腐蚀学习题
腐蚀学第一章习题1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。
思考题2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义?3、举例说明研究腐蚀的意义.4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？5、金属的主要腐蚀形态有哪些？10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？腐蚀学第二章习题1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。
2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH 值。
(已知：uo Ag=0 , uo Cu=0 , uo Fe=0, uo Fe2O3=-742.200KJ/mol , uo Ag+= 77.12KJ/mol , uo Cu2+=65.52 KJ/mol, uo H+=0)4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价）b)、Ni在氨溶液中c)、Zn在碱溶液中5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。
6、计算40℃氢分压P H2=0.5atm时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。
7、计算25℃时，铁在pH=9.2的0.5mol/L NaCl溶液中的电极电位。
10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在0.5mol/L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+0.590V，求溶液的pH值。
11、把Zn浸入pH=2的0.001 mol/LZnCl2溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。
(以电位表示)12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。
假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为1.6×10-16。
13、铜电极和氢电极(P H2=0.2MPa)浸在Cu2+活度为１且pＨ＝１的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，并判断电池的极性。
《材料腐蚀与防护》习题与思考题
《材料腐蚀与防护》习题与思考题第一章绪论1．何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？2．表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？3．镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其ϖ深(mm/a)多大？4．已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度ϖ失和ϖ深。
问铁在此介质中是否耐蚀？第二章电化学腐蚀热力学1．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？2．何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。
3．何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。
4．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？5．a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。
b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。
6．当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？7．Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？第三章电化学腐蚀反应动力学1．从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。
2．在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？3．浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？4．混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？5．何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。
6．试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。
7．何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。
8．铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L甘汞电极）时的氢过电势是多少？9．Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。
腐蚀与防腐 综合复习题和答案
课堂作业1、材料的失效形式包括腐蚀、磨损和断裂。
2、腐蚀是金属与周围环境之间发生化学或电化学反应而导致的破坏性侵蚀。
3、腐蚀研究的着眼点在材料。
4、腐蚀具有自发性、普遍性和隐蔽性的特点。
5、腐蚀是一种材料和环境间的反应，这是腐蚀与摩擦现象分界线。
6、强调化学或电化学作用时称为腐蚀，强调力学或机械作用作用时则称为磨擦磨损。
7、腐蚀是被腐蚀金属。
8、对均匀腐蚀的衡量有质量指标和强度指标。
9、根据环境介质可分为自然和工业环境。
10、自然环境腐蚀可分为大气、土壤、海水腐蚀11、根据受腐蚀材料可分为金属和非金属。
12、依据腐蚀机理腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀13、电化学腐蚀由阳极、阴极和电子转移三个既相互独立又紧密联系的过程组成。
14、阳极过程是失电子的过程，其结果是金属的离子化。
15、阴极过程是得电子的过程，其结果介质中的离子夺取电子发生还原反应的还原过程。
16、外电路的过程与溶液中的过程组成了电荷的转移通道。
17、根据腐蚀形态腐蚀可分为普遍性腐蚀和局部腐蚀。
18、化学腐蚀分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
思考题1、从导体中形成电流的荷电粒子来看，可将导体分成两类电子和离子导体。
2、电极系统是由电子相和离子相组成，并且有电荷穿过界面中一个相到另一个相。
3、在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面发生的化学反应，称为电极反应。
4、参比电极，指的也是某一特定环境下的电极系统及相应的电极反应，而不是仅指电子导体材料。
5、金属失去电子的过程称为阳极过程。
阳极过程往往伴随着金属的离子水化进入溶液，材料被腐蚀。
6、负电性金属正离子进入溶液，金属上带有阳离子。
7、正电性金属位于溶液中时，溶液中的金属正离子在金属表面，溶液一侧有多余的负离子8、气体电极是溶液中的H+和OH-从金属上夺取电子，使得金属带有正电性。
9、气体电极包括氢电极和氧电极。
10、用于作为标准电极的是氢电极。
11、氢电极的标准电极电位是零。
腐蚀的机理及其控制措施
腐蚀的机理及其控制措施腐蚀是一种难以避免的自然现象，它会导致材料的破损、失效，对工业制造和设备维护带来极大的困扰。
有许多因素会影响材料的耐腐蚀性能，其中包括环境条件、材料成分、加工和使用方法等等。
在本文中，我们将深入探讨腐蚀的机理，以及如何采取措施来控制它。
1. 腐蚀机理腐蚀是材料在接触化学环境时发生的一系列反应的结果。
在这些反应中，材料的原子或分子被氧化或还原，从而导致其电位和化学性质发生变化。
这些反应可以来源于氧化、酸化、盐类反应和生物作用等不同因素。
一种常见的腐蚀形式是金属腐蚀，它具有很高的经济和环境影响。
在一般情况下，金属的腐蚀反应包括四种反应类型：腐蚀反应、电化学反应、热量反应和生物腐蚀。
腐蚀反应是指金属在非电解质(如酸、碱)中的离子交换反应。
电化学反应通常发生于电解质中，其中金属通过与溶液中的电荷交换来腐蚀。
热反应通常是指金属快速氧化和燃烧等高温现象。
生物腐蚀是指一些微生物在特定条件下对金属的化学反应。
除此之外，在腐蚀机理的研究中，需要探讨腐蚀的成因，包括干燥腐蚀、隐蔽腐蚀和应力腐蚀等等，因为它们都会成为影响腐蚀的因素。
干燥腐蚀是指材料在干燥的环境中产生氧化物而腐蚀，在一些研究中可以通过控制清洁度来避免。
隐蔽腐蚀是指在材料内部发生的腐蚀过程，难以发现和处理。
应力腐蚀则是指金属在受到外界应力和化学环境共同影响下的腐蚀过程。
2. 腐蚀控制措施腐蚀虽然不可避免，但可以通过多种措施来降低腐蚀的风险和减缓腐蚀速度。
以下是几种常见的腐蚀控制措施：2.1 材料选择选用合适的耐腐蚀材料是一种很有效的腐蚀控制措施。
例如，在重化工行业中，选用防腐钢材料可以有效地降低设备和管道的腐蚀风险，从而延长使用寿命。
而在食品加工业中，采用不锈钢、铸铁等材料也可以有效地降低食品中的有害物质含量，提高食品的质量和安全性。
2.2 防腐涂料防腐涂料是一种常见的腐蚀控制方式。
涂料中含有具有防腐性能的化学物质，能够形成一层保护膜，保护金属材料不被化学环境侵蚀。
金属腐蚀的控制方法
１ ． ３ 按缓 蚀剂 对金属表 面状态 的影 响分 类 ，可分为 成膜型缓 蚀剂 和 吸 附型缓蚀 剂 。 １ ． ４ 按 环境介 质不 同 ，可分为 中性介 质缓蚀 剂、酸性 缓蚀 剂 、气 相 缓蚀 剂等 。 ２ ． 缓蚀 剂的作 用机理
２ ． １吸 附 理 论
吸附理 论 认为 ，许 多有机 缓蚀 剂属 于表 面活 性物 质 ，有机 分子 由 亲水 疏油 的极 性基 和疏 水亲 油 的非极性 基 两部分 组成 。 当将它 们加入 到介 质 中时 ，缓 蚀 剂的 极性 基 因定 向吸附 排列在 金属 的表 面 ，从表 面 上排 出 了水 分 子或 氢离子 等 腐蚀性 介质 ，或者使 介质 的分 子或 离子 接 近金 属表面 ，从而起 到缓蚀 作用 。
三、缓蚀 剂防腐 方法
１ ． 缓蚀 剂的分 类
１ ． １ 按 缓蚀剂 的化学组 成分类 ，可将缓 蚀剂 分为无机 缓蚀 剂和有 机 缓蚀 剂 。 １ ． ２按缓 蚀 剂对 电极 过 程 的影 响分 类 ，可 把缓 蚀 剂分 为 阳极 缓 蚀 阴极缓 蚀剂和 混合型 缓蚀 剂。 剂、
２ ． ２ 成膜 理论 成 膜理 论认 为 ，缓蚀 剂 的分 子能 与金 属或腐 蚀性 介质 的离 子发 生 化学 作用 ，其 结果 在金 属表 面生 成了 具有 保护作 用 的、不 溶或难 溶 的 化合物 膜层 ，从而起 到 了缓 蚀 的作 用 。 ２ ． ３电极 过程 抑制理论 电极过 程 抑制理 论认 为 ，缓蚀 荆之 所 以起到缓 蚀 作用 ，是 由于缓 蚀剂 的加入 抑制 了 金属在 介质 中发 生腐 蚀 的 电化 学过 程 ，从而使 腐蚀 速率 减慢 ，即起到 了缓蚀作 用 。 ‘
２０
…
丝 １ ３ 年月 ８ Ｊ ■
金属腐蚀
1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非平衡电位？平衡电极电位是所有粒子在电极界面各相中的化学势相等,电极表面同时达到电荷和物质平衡时的电位纯金属浸于自身离子活度为1mol/L 的溶液中的平衡电极电位即为标准电极电位。
当金属和电解质溶液建立的双电层的电极过程为不可逆时，其电极电位成为非平衡电极电位4 什么是腐蚀原电池？分类？特点？腐蚀原电池：产生的电流是由于它的两个电极即锌板与铜板在硫酸溶液中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池——电极尺寸相对较大1) 异种金属浸于不同的电解质溶液2) 电偶电池——异种金属在同一腐蚀介质中相接触3) 浓差电池--金属材料的电位与介质中金属离子的浓度C 有关（能斯特公式）： 浓度低处电位低，氧浓差电池（差异充气电池）：氧浓度低处电位低4) 温差电池——金属材料的电位与介质温度有关，浸入腐蚀介质中金属各部分，由于所处环境温度不同，可形成温差腐蚀电池微观腐蚀电池——电极尺寸相对微小，可引起微观局部腐蚀，分布均匀时可形成宏观均匀腐蚀。
1) 金属表面化学成分不均匀性而引起的微观电池 2) 金属组织不均匀性构成的微观电池3) 金属表面物理状态的不均匀性构成的微观电池4) 金属表面膜不完整构成的微观电池5 pH-电位图中直线、点及区域代表何意义，如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何用处和不足之处。
1（1）稳定区：在此区域内，电位和pH 的变化不会引起金属的腐蚀，即在热力学上，金属处于稳定状态。
（2）腐蚀区：在此区域内，金属是不稳定的，可随时被腐蚀；Fe2+和Fe3+等离子是稳定的。
（3）钝化区：在此区域内，生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。
金属是否遭受腐蚀，取决于所生成的固态膜是否具有保护性。
2 A 处：Fe 与H2稳定区，不发生腐蚀B 处：Fe2+与H2稳定区，发生析氢腐蚀Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） 2H+ ＋ 2e ＝ H2 （阴极）C 处：Fe2+与H2O 稳定区，发生氧还原腐蚀Fe ＝ Fe2+＋ 2e （阳极） O2＋4H+ ＋ 4 e ＝2H2O （阴极）3 采取三种措施使B 处金属离开腐蚀区 ：降低电位：使B 点向下移动到稳定区——阴极保护技术。
防腐蚀工：防腐蚀工考试卷及答案模拟考试练习.doc
防腐蚀工：防腐蚀工考试卷及答案模拟考试练习 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 化学除锈液中常加的助剂有哪些？ 本题答案： 2、问答题 什么叫露点腐蚀？ 本题答案： 3、不定项选择 温度对于缓释效果的影响是多方面的，下列说法中正确的是（ ）。
A.对于吸附性缓蚀剂温度升高效果变差 B.对于沉淀型缓蚀剂温度升高效果变好 C.对于氧化膜型缓蚀剂温度升高效果变好 本题答案： 4、单项选择题 下列防腐涂层中，主要起着隔离介质作用的是：（ ）。
A.底漆 B.面漆 C.中间漆 本题答案： 5、填空题 防腐保护层最大厚度偏差应小于（ ），且最薄处不得小于设计厚度. 本题答案： 6、单项选择题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------土壤电阻率高的地区应选用（）。
A.铝基阳极B.镁基阳极C.锌基阳极本题答案：7、单项选择题清除不绣钢的腐蚀产物。
不能用（）A、钢丝刷B、砂纸C、钢丝棉D、喷丸方法本题答案：8、填空题管道防腐层用高密度聚乙烯，氧化诱导期测试温度为（）。
本题答案：9、问答题无溶剂聚氨酯防腐层的常见质量缺陷有哪些？本题答案：10、问答题3PE焊缝缺陷的表现形式有哪些？本题答案：11、填空题对于要求干膜厚度150um的防腐层，粗糙度应控制在（）本题答案：12、填空题高密度聚乙烯原材料放置过久，可能造成的3PE涂层缺陷是（）。
本题答案：13、单项选择题铝合金表面的包铝层是（）A、用电解液处理法形成的B、用涂阿罗丁的方法生成C、喷涂上去的D、滚压到铝合金表面上的本题答案：14、填空题应对防腐保温管的保温层吸水性、表观密度（）三项指标进行抽查本题答案：15、单项选择题“阿罗丁”药品是怎样涂到铝合金表面上的（）A、与包铝工序同时操作B、作为制造加工工序的一个部分C、浸涂D、作为上底漆层工序的一个部分本题答案：16、问答题什么是氢腐蚀？本题答案：17、问答题在炼油设备中常发生哪些应力腐蚀？本题答案：18、问答题内减阻涂料必须具备的特性有哪些？本题答案：19、问答题管道内减阻涂层修补后的检验项目包括哪些？本题答案：20、单项选择题对被保护金属通入电流使被保护金属电位变负，使金属得到保护的方法属于（）。
09化工腐蚀与防护 第二章 金属电化学腐蚀基本理论
电极电位
平衡电极电位 能斯特方程
气体的平衡电极电位
标准状态：温度298 K， 氢离子活度为1，氢压 101325 Pa
非平衡电极电位
不能用Nernst方程计算电极电位，实验测定
电化学腐蚀倾向的判断
自由焓准则 当△G<0，则腐蚀反应能自发进行。 |G|愈大，则腐蚀倾向愈大。 当△G= 0，腐蚀反应达到平衡。 当△G> 0，腐蚀反应不能自发进行。
EeK - Eea > 0 或EeK > Eea
判断电化学腐蚀倾向的电位比较准则： 如果金属发生氧化反应的平衡电位Eea低于溶液中某种氧
化剂(即去极化剂)发生还原反应的平衡电位Eec，则电化 学腐蚀能够发生。二者的差值(Eec - Eea)愈大，腐蚀的 倾向愈大。
金属自发发生电化学腐蚀的条件： Ee,M <E< EeK
2Hg + 2Cl-= Hg2Cl2 + 2e 气体电极反应和氧化还原电极反应都可
能作为腐蚀电池的阴极反应，其中以氢 电极反应和氧电极反应最为普遍。
氢电极反应构成了最基本的参考电极： 标准氢电极。
金属和溶液的界面特性——双层电子
双电层：由于金属和溶液的内电位不同，在电极系统的金属相和溶液相之间存 在电位差，因此，两相之间有一个相界区，叫做双电层*电极系统中发生电极 反应，两相之间有电荷转移，是形成双电层的一个重要原因。 例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+
电极反应 Ni=Ni2++2e Mo=Mo3++3e Sn=Sn2++2e Pb=Pb2++2e Fe=Fe3++3e H2=2H++2e Cu=Cu2++2e Cu=Cu++e 2HAgg==HAgg22++++e2e Hg=Hg2++2e Pt=Pt2++2e Au=Au3++3e
第五章腐蚀的控制方法
第五章腐蚀的控制⽅法第五章腐蚀的控制⽅法在不同情况下引起⾦属腐蚀的原因是不尽相同的，因此根据不同情况采⽤的防腐技术也是多种多样的。
在⽣产实践中⽤的最多的防腐技术⼤致可分为如下⼏类：1、合理选材，根据不同介质和使⽤件选⽤合适的⾦属材料和⾮⾦属材料；2、阴极保护：利⽤⾦属电化学腐蚀原理，将被保护⾦属设备进⾏外加阴极化以降低或防⽌⾦属腐蚀；3、阳极保护，对于钝化溶液和易钝化⾦属组成的腐蚀体系，可以采⽤外加阳极电流的⽅法使被保护⾦属设备进⾏阳极钝化以降低⾦属腐蚀；4、介质处理，包括去除介质中促进腐蚀的有害成分（例如锅炉给⽔的除氧）调节介质的PH 值及改变介质的湿度等；5、添加缓蚀剂。
往体系中添加少量能阻⽌或减缓⾦属腐蚀的物质以保护⾦属；6、⾦属表⾯覆盖层。
在⾦属表⾯喷、射、渗、镀、涂上⼀层耐蚀性好的⾦属或⾮⾦属物质以及将⾦属进⾏氧化处理。
使被保护⾦属表⾯与介质机械隔离⽽降低⾦属腐蚀；7.合理的防腐蚀设计及改进⽣产⼯艺流程以减轻或防⽌⾦属的腐蚀。
每⼀种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。
使⽤时要注意。
对⼀种情况有效的措施，在另⼀种情况下就可能是⽆效的；有时甚⾄是有害的。
例如：阳极保护只适⽤于⾦属在介质中易于阳极钝化的体系，如果不能造成钝态，则阳极极化不仅不能减缓腐蚀，反⽽会加速⾦属的阳极溶解。
另外，在某些情况下，采取单⼀的防腐蚀措施其效果并不明显，但如果采⽤两种或多种防腐蚀措施进⾏联合保护，就⽐单⼀种⽅法效果好得多。
对于⼀个具体的腐蚀体系究竟采⽤哪种措施的防腐蚀，应根据腐蚀原因，环境条件各种措施的防腐蚀效果，施⼯难易以及经济效益综合考虑。
第⼀节合理选⽤耐腐蚀材料⼀、设备的⼯作条件(介质，温度和压⼒)对材料的要求设备的⼯作介质的情况是选材时⾸先要分析考虑的。
例如⼯作介质是硝酸，其为氧化性酸，应选⽤在氧化性介质中易形成氧化膜的材料，如不锈钢，铝，钛等⾦属材料，稀硝酸⽤不锈钢，浓硝酸⽤纯铝；如果⼯作介质是盐酸，其为还原性酸，应选⽤⾮⾦属材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 （跟着剑哥走，有肉吃。） 习题解答
第 一 章 1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1 碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据
试 验 介 质 30% HNO3，25C 试样材料 碳 钢 铝 矩形薄板试样尺寸(mm) 20403 30405 腐蚀前重W0(g) 浸泡时间t (hr) 45 45 腐蚀后重W1(g)
解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st = m∙h 又有d=m/v=20×40×=cm2∙h Vp=ˉ/d=×=y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st = =㎡∙h d=m铝/v=30×40×5×=cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。
（2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有： 表面积S=2π×2015.0＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2∙h 试样体积为：V=π××= cm3 d=W/V== g/cm3 Vp=ˉ/d=×=y 对铝有：表面积S=2π×202.0＋2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2∙h 试样体积为：V=π×22×= cm3 d=W/V== g/cm3 Vp=ˉ/d=×=y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st = g/ m2∙h Vp=ˉ/d=×=y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st= m2∙h Vp=ˉ/d=×=y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。 3. 镁在L NaCl 溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25C，压力760mmHg；试样尺寸为2020 (mm)的薄板。计算镁试样的失重腐蚀速度Vp。（在25C时水的饱和蒸汽压为） 解：由题意得：该试样的表面积为： S=2×(20×20＋20×＋20××610=840×610 m2 压力P= mmHg = mmHg= 根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为： n=PV/RT=×330×610/×(25＋= 又根据Mg ＋ 2H —>2Mg ＋ 2H Mg腐蚀的量为n(Mg)= 所以：Vˉ=nM(Mg)/St=×840×610×100= g/ m2∙h
查表得：dMg= g/cm3 有： Vp=ˉ/d=×=y
4. 表面积4cm2的铁试样，浸泡在5%盐酸溶液中，测出腐蚀电流为Icor = 。计算铁试样的腐蚀速度V- 和Vp。 解：由题意得：
根据Vˉ=A/nF=icor可知 Vˉ=（A/nF）Icor/s =××2××4×= m2∙h 查表得d(Fe)= cm3 Vp=ˉ/d=×=y 即铁试样的腐蚀速度Vˉ= g/㎡*h Vp=y 第 二 章 1. 将铜片和锌片插在3%NaCl 溶液中，测得铜片和锌片未接通时的电位分别为 +和 –。当用导线通过电流表把铜片和锌片接通，原电池开始工作，电流表指示的稳定电流为。已知电路的欧姆电阻为200。 (1) 原电池工作后阳极和阴极的电位差Ec – Ea = ？ (2) 阳极极化值 Ea与阴极极化值Ec的绝对值之和 Ea + Ec 等于多少? (3) 如果阳极和阴极都不极化，电流表指示应为多少？ (4) 如果使用零电阻电流表，且溶液电阻可以忽略不计，那么电流达到稳态后，阳极与阴极的电位差Ec – Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和 Ea + Ec 等于多少？电流表的指示又为多少？ 解：由题意得：
（1）：根据Ec-Ea=IR 则有：Ec-Ea=IR=×200欧=30mV= 即原电池工作后阳极和阴极的电压差Ec-Ea= （2）：△Ea=Ea-Eoa |△Ec|=Eoc-Ec △Ea＋|△Ec|=Ea-Eoa+Eoc-Ec=(Eoc-Eoa)-(Ec-Ea) =＋即阳极极化值△Ea与阴极极化值△Ec的绝对值之和为。 （3）：如果阳极和阴极都不极化，则有Pc=0 ，Pa=0 Icor=(Eoc-Eoa)/R=＋/200== 即电流表指示应为。 （4）：当使用零电阻电流表时有，阳极与阴极的电位差 Ec=Ea，则有：电位差Ec-Ea=0 由（2）知：△Ea＋|△Ec|=(Ea-Ec)-(Eoa-Eoc)=0- Icor=310 (Pc+Pa)=＋/=
2. 某腐蚀体系的参数为： E 0a = ，E0c = ，Ecor = 。当R = 0时，Icor = 10mA，该腐蚀电池属于什么控制类型？如果欧姆电阻R = 90，那么Icor =？ 腐蚀电池又属于什么控制类型？ 解：由题可知：当R=0时有： Icor=(Eoc-Eoa)/ （Pc+Pa） Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ Icor=（+）/10×210=120Ω Pc=(Eoc-Ec)/ Icor=＋/10×310=100Ω 则有 Pa=120-100=20Ω 因为Pc>>Pa，所以该电池属于阳极极化控制。 当欧姆电阻R=90Ω时有： 'Icor=(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=+/(120+90)=
因为R与Pc接近，所以该腐蚀电池为欧姆电阻和阳极极化共同控制。
第 三 章 1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化： (1) 温度升高10C (取Po2 =1atm，pH = 7)。 (2) 氧压力增大到原来的10倍 (温度25C)。 (3) 溶液pH值下降1单位 (温度25C)。 解：在中性溶液中，阴极的反应为：O2+2H2O+4e=4OH-
其平衡位则为Ee=E0（OH-/O2）+nFRT㏑(Po2/4OHa-) （1） 当温度升高10℃后有： Ee = E0（OH-/O2）+nFTR)10(×㏑(Po2/4OHa-) =E+nFRT㏑(Po2/4OHa)+ nFR10㏑Po2/4OHa- 则平衡电位变化量△Ee1= Ee’- Ee=nFR10㏑(Po2/4OHa-) =nFR10㏑Po2－nFR10㏑4OHa- 又因㏑4OHa=4OHa ，则有lgOHa=pH－14 所以：△Ee1=10×(4×96500) × ㏑Po2-10×(4×96500)×4××(7-14) =0+=>0 即：温度升高10℃后平衡电位正移。 （2） 当氧压力增加到原来的10倍时 ''2Ee=E＋nFRT㏑(10Po2/4OHa)=E＋nFRTln10＋nFRT㏑(Po2/4OHa-)
△E2= Ee’’－Ee =nFRTln10 =×/(4×96500)× =>0 即氧压力增大到原来的10倍时有氧电极平衡电位正移 （3） 当溶液pH值下降1时有 '''3Ee=E＋nFRT㏑(Po2/'4OHa-)=E＋nFRTln Po2－nFRT4㏑'OHa-
ΔE3= Ee’’’－Ee=E＋nFRTln Po2－nFRT4㏑'OHa－(E＋nFRTln Po2－
nFRT4㏑OHa)
=nFRT4('PH－14)＋nFRT4(pH－14) =FRT×=965003.215.298315.8=>0 即pH值下降1个单位，氧电压反应平衡电位正移。
2. 将铁置于饱和空气的碱溶液(pH = 10)中，按阳极反应为 (1) Fe + Fe2+ + 2e (2) Fe + 2OH- = Fe(OH)2 + 2e 计算腐蚀倾向，二者是否相同？为什么？
解：在pH=10的碱溶液中，去极化还原反应为： O2+2H2O+4e=4OH Ee=E0（OH-/O2）+nFRT㏑(Po2/4OHa-) =＋40591.0lg1610 = (1) 当阳极反应为Fe=2Fe＋2e 有2Fe＋2OH=Fe(OH)2↓ 查得Ksp Fe(OH)2=×1510 a(2Fe)=Ksp Fe(OH)/a2][OH=×1510/ 810=×710mol/L 由：Fe=2Fe＋2e 又有Eea= ＋ a(2Fe) = ＋710 = （2）当阳极反应为 Fe＋2OH=Fe(OH)2＋2e 查表有•2)/(OHFeEe= [OH]= 410 mol/L Ee=E0 +nFRT㏑(1/a4][OH) = ＋×/(2×96500)×2×410 = 综上则有两种计算所得结果相同，即二者的腐蚀倾向一样。
3. 将两根铜棒分别浸于L CuSO4溶液和L CuSO4溶液，组成一个金属离子浓差电池。 (1) 哪一根铜棒是阳极，哪一根铜棒是阴极？ (2) 写出阳极反应和阴极反应，计算其平衡电位。 该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是多少伏？
解：（1）铜棒在 mol/LCuSO4溶液中时有：Cu=2Cu＋2e
查表得：γ(2Cu)=