金屬腐蝕理論和腐蝕控制答案解析

1、金屬腐蝕理論及腐蝕控制(跟著劍哥走，有肉吃。)習題解答第一章1.根據表1中所列數據分別計算碳鋼和鋁兩種材料在試驗介質中的失重病蝕速度V-和年 腐蝕深度Vp,并進行比較，說明兩種腐蝕速度表示方法的差別。* 1 碳鋼和銘在硝酸中的膺蝕試驗數據試驗介質30% HNO3, 25 C試樣材料碳鋼鈕矩形薄板試樣尺寸(mm)20 40 330 40 5隔蝕前重Wo(g)18.715316.1820浸泡時間t (hr)4545痛蝕后重Wi(g)18.673916.1347解：由題意得：(1) 對碳鋼在30%HNOa( 25C)中有：V=AW/st=(18.7153-18.6739)/45x2x(20x40 +

2、 20x3 +40X30)X0.000001=0.4694g/ m-h又有 d=m/v= 18.7154/20 X 40x0.003=7.798g/cm2-hVp=8.76V /d=8.76x 0.4694/7.798=0.53mm/y對鋁在30%HNO3(25C)中有：V=AWts/st=(16.1820-16.1347)/2x(30x40+30x5+40x5)x45x 106=0.339 lg/m2-hd=m 鈕/v= 16.1820/30x40x5XO.001=2.697g/cm3說明：碳鋼的V 一比鋁大，而Vp比鋁小，因為鋁的密度比碳鋼 小O(2) 對不銹鋼在20%HNO3( 25C)

3、有：表面積 S=271X0.015 +271X0.015X0.004=0.00179 m2V =aW /st=(22.3367-22.2743)/0.00179 X 400=0.08715 g/ m2-h試樣體積為：V=jiX 1.52x0.4=2.827 cn?d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76V /d=8.76x0.08715/7.901=0.097mm/y對鋁有：表面積 S=271X 0.02 2 +271X0.02X0.005=0.00314 m2V=aW /st=(16.9646-16.9151)/0.00314x20=0.7882 g/ m

4、2-h試樣體積為：V=71X2 2 XO.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76V /d=8.76x0.7882/2.701=2.56mm/y試樣在98% HNO3(85C)時有：對不銹鋼：V-=AW-/st=(22.3367-22.2906)/0.00179x2=12.8771 g/ m2-hVp=8.76V /d=8.76x 12.8771/7.901 = 14.28m m/y對鋁：V =AW /st=(16.9646-16.9250)/0.00314 X 40=0.3153g/ m2-hVp=8.76V /d=8.76x0.3153

5、/2.701 = 1.02mm/y 說明：硝酸濃度溫度對不銹鋼和鋁的腐蝕速度具有相反的影響。3.鎂在0.5mol/LNaCl溶液中浸泡100小時，共放出氫氣330cm3o試驗溫度25 C, 壓力760mmHg；試樣尺寸為20 20 0.5 (mm)的薄板。計算鎂試樣的失重腐蝕速度Vpo (在25 C時水的飽和蒸汽壓為23.8mmHg)解：由題意得：該試樣的表面積為：S=2X(20X20 + 20X0.5 + 20X0.5)X 10 =840x10 m2 壓力 P=760mmHg-23.8 mmHg =736.2 mmHg=98151.9Pa 根據PV=nRT則有放出的氫氣的物質的量為：n=PV

6、/RT=98151.9X330X10 /8.315x(25+273.15)=0.01307mol又根據 Mg + 2HA/g+ H、Mg 腐蝕的量為 n(Mg)=0.01307molV =nM(Mg)/St=O.01307x24.3050/840X 10X 100=3.7817g/ m2-h查表得：dMg=1.74 g/cm3有：Vp=8.76V /d=8.76x3.7817/1.74=19.04mm/y4.表面積4cm2的鐵試樣，浸泡在5%鹽酸溶液中，測出病蝕電流為Icor = 0.55mA。計 算鐵試樣的爲蝕速度V-和V”解：由題意得：根據V =A/nF=icor可知V= (A/nF) I

7、cor/s=55.845x0.55 X0.001/2X26.8X 4 x0.0001 = 1.4326g/m2-h查表得 d(Fe)=7.8g/ cm3Vp=8.76V /d=8.76x 1.4326/7.8=1.61mm/y即鐵試樣的腐蝕速度V 一 = 1.4326 g/ m2*h Vp= 1.61mm/y第二章1.將銅片和鋅片插在3%NaCl溶液中，測得銅片和鋅片未接通時的電位分別為+0.05V 和-0.83V。當用導線通過電流表把銅片和鋅片接通，原電池開始工作，電流表指示的穩(wěn) 定電流為0.15mA。巳知電路的歐姆電阻為200 。(1) 原電池工作后陽極和陰極的電位差Ec - Ea= ?(

8、2) 陽極極化值 Ea與陰極極化值E的絕對值之和 Ea+ Ee等于多少？(3) 如果陽極和陰極都不極化，電流表指示應為多少？(4) 如果使用零電阻電流表，且溶液電阻可以忽路不計，那么電流達到穩(wěn)態(tài)后，陽極與 陰極的電位差Ec - 陽極極化值與陰極極化值的絕對值之和 Ea+ Ee等干多 少？電流表的指示又為多少？解：由題意得：(1 ):根據 Ec-Ea=IR 則有：Ec-Ea=IR=0.51mAx200 歐=30mV=0.03V即原電池工作后陽極和陰極的電壓差Ec-Ea=0.03V(2) : AEa=Ea-Eoa | aEc | =Eoc-EcEa+ | aEc I =Ea-Eoa+Eoc-Ec=

9、(Eoc-Eoa)-(Ec-Ea)=0.05 + 0.83-0.03=0.85V即陽極極化值AEa與陰極極化值AEc的絕對值之和為0.85V。(3) :如果陽極和陰極都不極化，則有Pc=0 , Pa=0Icor=(Eoc-Eoa)/R=(0.05 + 0.83)/200=0.0044A=4.4mA即電流表指示應為4.4mA。(4) :當使用零電阻電流表時有，陽極與陰極的電位差Ec=Ea,則有：電位差Ec-Ea=0由(2)知：AEa +| aEc I =(Ea-Ec)-(Eoa-Eoc)=0-(-0.83-0.5)=0.88VPc+Pa=(Eoc-Ec+Ea-Eoa) /lcor=(0.88-0

10、.03)/0.15 X 10 =5666.7QI=(Eoc-Eoa)/ (Pc+Pa)=(0.05 + 0.83)/5666.7=0.000155A2.某腐蝕體系的參數為：E0a=-0.4V, Eg = 0.8V, Ecor = -0.2Vo 當 R = 0 時，I = 10mA,該馬蝕電池屬于什 么控制類型？如果歐姆電阻R = 90 ，那么I妙=?腐蝕電池又屬干什么控制類型？ 解：由題可知：當R=0時有：Icor=(Eoc-Eoa)/ (Pc+Pa)Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ Icor= (0.8+0.4) /10X10 =120QPc=(Eoc-Ec)/ Icor=(0.8 + 0.

11、2)/10X10 _，= 100Q則有 Pa=120-100=20Q因為PcPa,所以該電池屬于陽極極化控制。當歐姆電阻R=90Q時有：icor =(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA因為R與Pc接近，所以該腐蝕電池為歐姆電阻和陽極極化共同控制。第三章1. 在下列情況下，氧電極反應的平衡電位如何變化：(1)溫度升髙 10 C (取 Po2 =latm, pH = 7)o 氧壓力增大到原來的10倍(溫度25 C)。 溶液pH值下降1單位(溫度25 C)o解：在中性溶液中，陰極的反應為：O2+2H2O+4. _=4OH- 其平衡位則為 Ee=E

12、(OH-/O2)+ 佟 ln(Po2/a*w-)(1) 當溫度升高10C后有:Ee = E(0H-/02)+ RT X In(P02/爲-)nF=E+ 斗 In (P02/心)+ 器 In P02/% -nFnF則平衡電位變化量AEel= Ee - Ee=嚶ln(Po2/心-)=107?7FInnFIn a；叮又因In心=231g心,則有Igo ?/=pH-14所以：AEel = 10x8.314/(4x96500) XIn P02-IOX8.314/(4x96500)x4x2.3x(7-14)=0+0.01387=0.0139V0即：溫度升高10后平衡電位正移0.0139Vo(2) 當氧壓力

13、增加到原來的10倍時Ee =E+ In (1OP02/J=E+lnl0+ In (P02/ 必廠) 2nFnFnFE2=Ee -Ee= lnlOnF=(8.314X298.15)/(4X96500)X2.3 =0.0148V0即氧壓力增大到原來的10倍時有氧電極平衡電位正移0.0148V(3)當溶液pH值下降1時有Ee =E+ In (P02/W-)=E+In P02- In aOH -3nFnFnFAE3= EeJ Ee=E+In P02- Inaou -(E + In P02 nFnFnF4RT 1、nF=-14) + 2.3(pH14)nFnF=X2.3= s31-29SJ _23 =0

14、.0591V0F96500即pH值下降1個單位，氧電壓反應平衡電位正移0.059IV。2. 將鐵直干飽和空氣的堿溶液(pH= 10沖，按陽極反應為(1) Fe + Fe2+ + 2e(2) Fe + 2OH- = Fe(OH)2 + 2e計算病蝕傾向，二者是否相同？為什么？解：在pH=10的堿溶液中，去極化還原反應為:O2+2H2O+4 a =4 OHEe=E(0H-/02)In(Po2/a()H-) nF=0.401 +里巴hg(0.21/10 _，6)4=0.627V(1)當陽極反應為Fe=Fe有 Fe * + 2oh =Fe(OH)2!查得 Ksp Fe(OH)2= 1 .87 X 10

15、a( Fe) = KSP Fe(OH)/aOH =l.S7x-1510io 小= 1.87X10 mol/L又有 Eea= -0.440 + 0.029551g a(Fe )=-0.440 + 0.029551gl.8x 10=-0.639V(2)當陽極反應為 Fe + 2OH、Fe(OH)2 + 2a查表有民0.875VOH= 10 mol/LFeKOlhllJEe=E+ln(l/aO/7 4)nF=-0.875 + (8.315x298.15)/(2x96500)x2x2.31gio=-0.639V綜上則有兩種計算所得結果相同，即二者的腐蝕傾向一樣。3.將兩根銅棒分別浸干O.Olmol/L

16、 CUSO4溶液和0.5mol/L 61SO4溶液，組成一個金 屬離子濃差電池。(1) 哪一根銅棒是陽極，哪一根銅棒是陰極？(2) 寫出陽極反應和陰極反應，計算其平衡電位。該金屬離子濃差電池的腐蝕傾向是多少伏？解：(1)銅棒在o.01 mol/LCuSO4溶液中時有：Cu= Cu亠+2。_ 查表得：Y 2+)=0.41又根據&=E+ln a(Cn )=o.337+ lg(0.01X0.41)=0.266V當銅棒在 0.5mol/LCuSO4 溶液中時有：(Cu ?+)=0.0668Ee = E+ In a(Cw )Cu /cw2+nF=0.337 + 営 lg(0.5 X 0.0668)=0.

17、293V因為& - = -0.4991 + 0.242 + 0.035 = -0.222(V)當 |ic|=103 時，lg|ic|=3, y =-0.4511 + 0.242 +0.035 = -071(U)當 |ic| = 5xlO2 時，lg|ic|=2.7, y = -0.3362 + 0.242 + 0.035 = -0.059(V)當 |ic| = 102 時，lg|ic|=2, y = -0.3362 + 0.242 + 0.035 = -0.059(V)極化曲線如下:Rf=RT/ (inF) =8.314x298/ (96500X 1O1C07) =6.346x10%i/Rf

18、=0.01/6.346 X 104=16 A/m24. 鉗電極在充氧的中性水溶液中進行陰極極化，電極表面發(fā)生氧離子化反應。利用氧離子 化反應的動力學參數(bc = 0.110V, P= 1.198xlO-6mA/cm2= 1.198X 10-5A/m2),計 算當k =7x10-2 mA/cm?時，陰極極化過電位，其中濃度極化過電位 儂和活化極 化過電位活各占多大比例？擴散戻厚度取 =lOcm,水中溶解氧濃度為3.2mg/Lo比較氫電極反應和氧電極反應的陰極極化特征。3 o x 1 n解：濃度極化時有：Ch =3.2mg/厶= 3.2xl0g/L= 一 g / L = 04 mol / L32

19、g /molnFDCb極限擴散電流密度0 =時代入數據，則有：o._ 4x 26.8A/加o/ x 1.9x10- x IO-4/?2 /h x 3600 x 104 x iOmol/m3 _。4/2，d10-2xl0-2/* mII兒濃=bclg(l - -y) = 0.110xlg(l- % 733) = -0.525 V活化極化時有：畑=-lg = -0.110xlg 門鳥(產=-0.11 Oxlg(O.58xlO5) =-0.525V陰極極化的過電位兒=y 濃 + y._ = _o. 148+(-0.525) = -0.673 V有：w、.=沁=一乎 x 100% = 78%總兒 -0

20、.673VV,=沁=-(-14S xl00% = 22%卅 兒 -0.673所以氧電極受濃度極化與活化極化共同控制，其中活化極化占大部分，而氫電極主要受 活化極化控制。5. 一個活化極化控制痛蝕體系，陰極反應和陽極反應的交換電流密度為、弓；Tafel斜 率為6、bA;病蝕電位滿足條件E” Ecor Eq設加入陰極性緩蝕劑，使陰極反應受到抑制，陰極反應交換電流密度改變?yōu)?*)。假 定其他參數都不改變，此時腐蝕電位負移到E cor,腐蝕電流密度下降到i core(1)作加入緩蝕劑前后痛蝕體系的極化曲線圖。(2)用圖解法求腐蝕電流密度的變化r = i cor / icor和病蝕電位的變化Egr。解：

21、極化曲線如右圖；由(1)的極化曲線利用圖解法求解得：在 ABC中，1.2直線段位兩平行線，則有：;a CD ICDba = tan p =.be = tana =DBADha , be分別為未加入緩蝕劑時陽極反應和加入緩蝕劑后陰極反應的八/百斜率：根據CDDB =AB_竺_ AB =（匹）*AD+DB CD CD75+由圖可知有： f oDB = -（lg I ,/l-lg Iicor I） = （lg呉）tMB = -（lgl匸I一lg I匸 I） = dg芻戶corcor+ 1 lc 175 BD込島x吟babe . /crha + beCD6. 一個陽極反應受活化極化控制、陰極反應受濃度

22、極 化控制的腐蝕體系，陰極反應的極限擴散電流密度為 Zi,腐蝕電位為Ecoro由干攪拌使陰極反應的極限擴散電流密度上升 到,d,陽極反應參數不變；痛蝕電位正移到E 。(1) 作腐蝕體系的極化曲線圖。(2 )用圖解法求腐蝕電位變化 E = E 5 -Ecor。解：(1)極化曲線如右圖；(2) 由(1)極化曲線可知，在AABC中AC陽極反應的77灰7斜率加=tan a =-AB/.腐蝕電位變化= EwE. = AC = AB tan a = (lg I 尸1 一 lg I id I) tan a = ba lg EI d第五章思考題：1交換電流密度的概念及意義，與電極反應極化性能的關系；過電位和電

23、極反應速度的關系。動力學方程的一般表達式；Tafel方程式的數學形式、圖形表示以及適用條件；極限擴散電流密度的計算。答：析氫腐蝕的陰極反應是氫離子的還原反應，發(fā)生電學腐蝕的條件是Eea “ “ +2e查表知，銅電極反應的標準電位E P=0.337V則銅的氧化反應的平衡電位為o RT2+zEea= +lncr Cu / a Cu2F=0.337+0.5x0.059 XlgO.l=0.3075V又在PHO的除氧硫酸銅溶液中有2H +2e = H ?析氫反應的平衡電位Eec= +鋒Ina H /Ph2nF得 Eec=-0.0591 XPH=-0.0591 XO=OV由電位比較準則知Eea Eec,所

24、以銅不可能發(fā)生析氫腐蝕生成2+Cll o(2)由題意可知，銅的氧化反應為Cu + 2cn =Cu(cn)2 _+e該電極反應的標準電位E(=-0.446V則銅氧化反應的平衡電位為R TEea=E -I-Ina C“(CN)2 /a CN xa CN )=-0.446 + 0.05911gio 7o.5 2=-0.647V在PH=10的除氧硫酸銅溶液中有2/7 *+2e= H ,J析氫反應的平衡電位 Eec=-0.0591 XPH=-0.0591 X 10=-0.591V 由電位比較準則知EeoEea,所以銅能發(fā)生析氫腐蝕。其腐蝕傾向E=Eec-Eea=-0.591-(-0.647)=0.056

25、V=56mV2. (1)推導氫電極反應交換電流密度io與溶液pH值的關系式。(2) 在lmol/L鹽酸溶液中，Fe表面上氫電極反應的10 = 2.5X 10-6A/cm2,在0.01mol/L鹽酸溶液中Fe表面上氫電極反應的10 = ?(取Tafel斜率b = 0.118V)。(3) 當酸溶液的pH值改變一個單位，氫電極反應的Tafel公式中的a的絕對值a改 變多少伏？解：(1)由 f=nFC y/ exp(-Eec/?)兩邊同時去對數得 lnf=lnnF C exp(-Eec/7)其中 Eec=蘭竺lga/7 *=-2.3/7PHnF代入式中得2.3 lgf=2.31g(nFC ) + (2

26、.3a “PH)/ p即 lgf=lg(nFC J+&PH=lg(nFjt)-PH+aPH令 lg(nF)=k=常數，取 =0.5則有 lgf=k-PH + 0.5PH= k-0.5PH即氫電極反應交換電流密度廠與溶液PH值的關系式為lgf=k-0.5PH(2)在 1 mol/L HC1 溶液中：C =1 mol/L PH=- lg/ =-lgl=O(/+)又 lgf=k-O.5PH lg(2.5xio )=k-0得 k=-5.6當為O.Olmol/L HC1溶液時 不考慮活度，aH+ =0.01 mol/L PH=- lg/7 =-lg0.01=2lgf=k-0.5PH=-5.6 - 0.5

27、 X 2=-6.6f = 10 =2.5xio _ A/cm2 考慮活度系數，在1 mol/L HC1溶液中H亠活度系數為0.809PH=-lgH _=-lgO.809=0.092又 lgf=k-0.5PHlg(2.5xio )=k-05x0.092即 k=-5.556在O.Olmol/LHCl溶液中，活度系數為0.904PH=-lgH =-lg(9.04X 10 j=2.044lgf =k-0.5PH=-0.556-0.5 X 2.044=-6.578f =2.65X10 A/cm2即在O.Olmol/LHCl溶液中，不考慮活度系數f = 10 ”=2.5X10A/cm2,考慮活度系數f=2

28、.65X10A/cm2o(3) PH值改變一個單位時，p|=0.118Algf又 Algf=(k-0.5pH)-(k-0.5pH,)=0.5(pH, -PH)=0.5得 p|=0.118X0.5=0.059V=59mV即當酸溶液PH值改變一個單位，氫電極反應Tafel的公式中的 a的絕對值改變59mVo3. 鋼制容器用作酸溶液的中間貯槽，與酸溶液接觸的表面積為15m2,進入貯槽的酸溶液 的工藝條件為：pH = 2.5, 25 C, latm,并含有 4.5mg/L 的溶解氧，流量 0.lm/min。實驗測出容器表面的腐蝕電位Ecor= -0.54V(vsSCE)o(1) 求鋼容器的腐蝕速度。(

29、2) 求流出的酸溶液中的氧含量。擴散層厚度取 =5X10-3cm。解：(1)析氫反應陰極2H +2e= H .=0.05911g/ + =0.059lXlglO _25 =-0.148Vlgf =-5.602-0.5PH=-5.602-0.5X2.5=-6.852即 f = 10 6852 = 1.41 X 10A/cm2/Z=Ecor+0.242-Eec=-0.54+ 0.242-(-0.148)=-0.15V由?;=-0.1181g|/c|/ i |/c| = I X 10=2.6x 10 A/cm2吸氧反應o、+ 4H + +4e=2/7 ,Oi rf=nFDC h / d=4X965O

30、OX 1.9X 10 (1.41X10 _ )/(5X 10)X10=2.07X 10 A/cm2i =i + ic =2.07X 10 1+2.6X10 cord =2.1 X 10 J A/cm2H Vp=8.76x V /d mm/y , V = X /g/(m2 h)nF 5所以Vp= 8.76/dx竺xr = x X2.1X10 xio 4nF cor 7.953.6=2.43 mm/y(2)氧消耗速度為：(iXS)/(Fn)X6OXA=(2.07X15)/(96500X 4)x60x32=d0.154 g/min流入酸中的氧流量為0.45 g/min所以剩余氧量為 0.45 0.1

31、54=0.296 g/min=2.96 mg/min即鋼容器的腐蝕速度為Vp=2.43 mm/y,流出的酸溶液中的氧含量為 0.296 g/min,即為 2.96 mg/mino第六章1.鐵和兩種不銹鋼在除氧的0.5mol/L硫酸溶液中的鈍化參數列干表1。(在不銹鋼表面上 析氫反應動力學參數采用鐵的數據)(1) 這三種體系的陽極反應電流峰值厶分別為多少？(2) 如果要由通入氧氣來使鐵和不銹鋼鈍化，溶液中最少需要含有多少氧(mg/L)?表1 三種腐蝕體系的鈍化秦數材料溶液EP(V)(致(mA/cm?)Fe0.5mol/LH2SO4+0.46200Cr25不銹鋼0.5mol/LH2SO4-0.18

32、25.4Cr25Ni3不銹鋼0.5mol/L-0.112.0H2SO4(1) 解：陰極反應：2H+ + 2e OH?.=0.0591 gdH +查表可得：當硫酸溶液為0.5mol/L時，/=0.154.Eec=0.05911g0.5 2 0.154= -0.048V又3邸，其中以引5査表可得：a=-0.70V, b=0.125V.對于 Fe： = ； =0.46+0.048 =0.508V=2.17W10 (A/c m2)EP=200107+2.171Q1(，=200詛/耐=0.2 A/c m2卜.對于 625 不銹鋼：耳=Ep_ E“ = -08 + 0.048 =-0.132V=2.86

33、W5 A/c m2EP故-iridic =25-4 l(r+2.86 10j2.53Q1 A/cm2EP.對于 Cr25Ni3 銹鋼： = Ep_ E” = 71+0.O48 =-0062U=7.87 WGA/c m2EP=210+7.87106210一 A/c m2/- /(2)使鐵和不銹鋼鈍化時應滿足：i(l ib &吟即小驚查表可得：D = l9xl0對于Fe：,F = 26.8A/z/mol.5 = JQ cmcb 丄2 =TO_ X1. = 0.273 mol / LnFD 4x26.8xl.9xJ0 3600 x (f因為氧含量不能達到0.273mol/L,不能使Fe鈍化r 2.5

34、4xIQ-.對于Cr25不銹鋼 =x! = 3.46 x 1 0 mol / LnFD 4x26.8xl.9xJ0- 3600 xJO_要便625不銹鋼鈍化，溶液中的氧含量至少應為3.4610-2mol/L.對于Cr25Ni3不銹鋼:/=10. x1: = 2.73 X1 0-3 mol / LnFD 4x26.8xl.9xJ03600 xQ要便Cr25Ni3銹鋼鈍化，溶液中的氧含量至少應為2.73 lOmol/L2.如果鈍化體系的真實陽極化曲線與真實陰極極化曲線相交產生三個點時，為 什么會出現陰極極化電流現象？答：在自然腐蝕狀態(tài)，金屬可能發(fā)生活性溶解腐蝕，也可能鈍化。在陽極極化過 程中由于發(fā)

35、生析氧反應，使陰極電流密度j( ia,從而造成i+ P =0.658atm ,所以 G=-3.91kJ/mol0,根據自由熔準則知Pd在空氣中不能被氧化。4.巳知鋅發(fā)生高溫氧化時的PB比等干1.55,鋅的密度為7.1g/cm3o在400 C經過 120小時氧化,測出增重腐蝕速度為0.063g/m2 la。鋅試樣表面氧化膜的厚度等干多少？ 解：由題意得：2Zn + O2=2ZnOVmeo MdP-B 比=(Mzno=81 A=56)Vme nAD1.55=(81 X 7.1 g/cm3)/ (1 X 56 X D)(D=5.7g/cm3)又有V *= AW 7(st)=0.063 g/( m2

36、- h)LB4ei/ - nAnie +根據V =v16/7?可知 V _ = AVV _/(st)= (S/?D)/(St)=0.2559g/(m2 - h)Zn發(fā)生氧化時減小的質量為：AW =Sh D (h Zn減小的厚度) 所以：V _=AVV _/(st)= (Sh D)/(St) =0.2559g/(m2 - h)h=V _t/d=(0.2559g/(ml - h)x 120)/(7.1 X 10g/cm3)=4.3257xlOcm而生成氧化膜即ZnO增加的質量為： W +=ShD-S/? | D(h生成氧化膜厚度)V *=(ShD-S/?D)/(St)= V +h=(V +t +

37、h)/D=(O.O63X 120 + 4.3257X 1OCX7.1 X 10 )/(5.7X 10c)m=6.714X 10cm即生成氧化膜的厚度為6.714X10cmo第八章1.氯離于活度對四種不銹鋼的擊穿點位Eb的影響分別為：(1) Crl7 Eb=-0.0841gaCr+0.020(V)(2) Crl8Ni9 Eb=-0.115 lgaCf +0.247(V)(3) Crl7M12M02.5 Eb=-0.068 lgaCf +0.49=0.48(v) (V)(4) Cr26M01Eb=-0.1981gaCr +0.485(V)排出在3%的NaCl溶液和2mol/LNaCl溶液中這4種不

38、銹鋼的耐腐蝕性能的順序。解：(1)在2mol/L的NaCl溶液中有：r=0.67 a ci亠 C(CDr= 2x0.67 = .34moi/L Crl7 Eb=-0.0841gaCr+0.020=9.32xl03(v)Crl8Ni9 Eb=-0.115 lgaCf +0.247=0.232(v)Crl7M12M02.5 Eb=-0.068 lgaCf +0.49=0.48(v)Cr26M01 Eb=-0.1981gaCr +0.485=0.4598(v)因為擊穿點位越正，材料的耐腐蝕性越好，故在2mol/L的NaCl溶液中4種不銹鋼 的耐腐蝕性能的順序由彌到弱分別是：Crl7M12M02.5

39、Cr26M01Crl8Ni9 Crl7(2) 在3%的的NaCl溶液中有：設在100克水中溶有x克NaCl即一-一xl00% = 3%x + 100r 3 09/58 44解得x = 309g ,所以。=丄=05沁/厶M 0.13 0 97 Cr =x一 mol/L = 0.347也 o 厶58.44 97x10-查表知 r=0.675 acr =Cl xr = 0.513x0.675/w?IIL = 0.347mol/LCrl7 Eb=-0.0841g0.347+0.020= 0.059 (v)Crl8Ni9 Eb=-0.115 lgO.347 +0.247=0.300(v)Crl7M12M

40、02.5 Eb=-0.068 lg0.347+0.49=0.521(v)Cr26M01 Eb=-0.1981g0.347 +0.485=0.576(v)故在3%的NaCl溶液中4種不銹鋼的耐腐蝕性能的順序由強到弱分別是：Cr26M01 Crl7M12M02.5 Crl8Ni9 Crl72. 金屬在酸溶液中發(fā)生的縫隙腐蝕可以用氫離子濃差電差電池來說明，設將Fe試樣浸泡干pH=0的酸溶液(259)中，縫氫離子難以補充，使pH升到3。問：(1) 縫Fe表面和縫外Fe表面哪個是陰極哪個是陽極？(2) 求縫外Fe表面陽極溶解電流密度ial和縫外Fe表面陽極溶解電流密度ia2的比值。解：(1)縫:Eec=-0.0591 X3=-O.1773V縫外:Eec=0V所以Fe在酸溶液中發(fā)生析氫腐蝕，Eec隨溶液pH值增髙而負移，因此縫Fe表面電 位負移，為痛蝕電池的陽極，縫外Fe表面的電