① 為什麼cl離子對不銹鋼會有那麼大的腐蝕
為什麼cl離子對不銹鋼會有那麼大的腐蝕
1、氯離子可破壞金屬氧化膜保護層,形成點蝕或坑蝕.不銹鋼會出現晶間腐蝕.
2、這是由於溶液中的氯離子使不銹鋼表面的鈍化膜受到破壞,在拉伸應力的作用下,鈍化膜被破壞的區域就會產生裂紋,成為腐蝕電池的陽極區,連續不斷的電化學腐蝕最終可能導致金屬的斷裂.這種腐蝕與氯離子的濃度關系不大,即使是微量的氯離子,也可能產生應力腐蝕.
② 我們公司的冷凍鹽水是氯化鈣溶液,低溫零下5度,氯離子對不銹鋼材質的腐蝕機理及如何預防謝謝各位!
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③ 鋼筋阻銹劑的1氯離子對鋼筋的銹蝕機理
在水泥水化過程中生成大量的 Ca(OH) 2 ,使混凝土孔隙中充滿飽和的 Ca(OH) 2 溶液,其 pH 值大於 12。鋼筋在鹼性介質中,表面能生成一層穩定緻密的氧化物鈍化膜,使鋼筋難以銹蝕。
但是,當混凝土存在 C1 — 且 C1 — /OH — 的摩爾比大於 0.6 時,即使 pH>12 ,鋼筋表面的氧化物鈍化膜也可能被破壞而遭受銹蝕,這是由於氯離子在這些條件下可以穿透或活化鋼筋表面的氧化物保護膜,從而創造電化學腐蝕的條件。
氯離子穿透或活化氧化物保護膜,會使鋼筋各部位的電極電位不同而形成局部電池,發生電化學反應:
Fe+ 2C 1 — → [FeCl 2 ] 2 —
[FeCl 2 ] 2 — - 2e → FeCl 2
FeCl 2 很容易進入溶液並發生電離:FeCl 2 → Fe 2 + + 2Cl —
於是溶液中的 Fe 2 + 和 OH — 結合成 Fe(OH) 2。Fe (OH) 2 又和溶解在水中的氧作用生成 Fe(OH) 3 ,即:
4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O → 4Fe(OH) 3
而被腐蝕。而 Cl — 卻可以重新在鋼筋表面起作用,周而復始地促使鐵的陽極氧化過程而自身並不消耗。所以氯離子對鋼筋的腐蝕作用一旦發生,就會持續地無休止地進行下去,由此可見其危害性是相當巨大的。
另外,氯離子的存在還能造成鋼筋表面的局部酸化,降低 pH 值,從而進一步促進鐵的陽極氧化速度;在鋼筋內部存在應力或有外界電流作用時,氯離子將加劇應力或電化學腐蝕。
綜合上述研究分析結果,氯離子對混凝土中的鋼筋有明顯的破壞作用,為防患於未然,必須嚴格限制鋼筋混凝土中的氯離子含量,否則,其危害作用將會帶來嚴重後果。但是,當混凝土中的氯離子含量或外界滲入混凝土中的氯離子無法人為控制時,研究和實踐證明,在混凝土中摻加阻銹劑是阻止或減緩鋼筋銹蝕最經濟最簡便而有效的措施。
④ 個人認為氯離子的點腐蝕可能與王水腐蝕黃金有相似原理
完全不一樣,點蝕只發生在那些易鈍化的金屬身上,由於氯離子容易穿透鈍化膜,破壞其完整性,破損部分的金屬基體暴露在腐蝕介質中,且與鈍化膜比起來電位較負,從而容易腐蝕,產生點蝕!而王水溶解黃金的原理是因為黃金容易與氯離子形成穩定絡合物,使其在溶液中的電極電位降低,進而容易被硝酸氧化
⑤ 為什麼氯離子可以腐蝕鋼筋
鋼筋混凝土是多相、不均質的特殊復雜體系鋼筋表面具有電化學不均勻性存在著電位較負的陽極區和電位較正的陰極區一般鋼筋表面總處於混凝土孔隙液膜中即鋼筋表面。陽極區和陰極區之間存在電解質溶液由於混凝土的多孔性其構築物總是透氣和透水的。即通常氧可以通過毛細孔道達到鋼筋表面作為氧化劑接受鋼筋發生腐蝕產生的自由電子。因此鋼筋表面存在活化狀態則可構成腐蝕電池鋼筋就會發生電化學腐蝕。但在正常情況下鋼筋在混凝土中不會發生腐蝕。這是因為鋼筋表面在鹼性混凝土孔隙液中生成鈍化膜發生陽極鈍化阻止了鋼筋的腐蝕。因此長期保持混凝土固有的高鹼性是保護鋼筋不受腐蝕、保證鋼筋混凝土構築物耐久性的有效途徑。但是在氯離子侵蝕嚴重的情況下鋼筋的腐蝕還是時有發生。
⑥ 氯離子腐蝕問題
很多材料像不銹鋼、鋁之類的,它們能耐腐蝕全靠鈍化膜,只要氯離子和這些材料直接接觸就會產生腐蝕。
因為處於鈍態的金屬仍有一定的反應能力,即鈍化膜的溶解和修復(再鈍化)處於動平衡狀態。當介質中含有活性陰離子(常見的如氯離子)時,平衡便受到破壞,溶解占優勢。其原因是氯離子能優先地有選擇地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然後和鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物,結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑(孔徑多在20~30μm),這些小蝕坑稱為孔蝕核,亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對金屬的鈍態起到直接的破壞作用。
免費的論文很難找到,與腐蝕工程、腐蝕防護有關的書還比較容易找到。
⑦ 為什麼氯離子能破壞金屬氧化膜
同學這個中學階段不需要啊知道原因的,只要知道鹵素能破壞氧化膜就Ok了.
下面給你稍微介紹下吧,課外知識:
Cl-對鋁表面氧化膜破壞的原理:
我們已知,Al2O3是立方面心密堆積構型的離子晶體(氧化鋁有多種變體,最主要的有α- Al2O3和γ- Al2O3,其中γ- Al2O3是亞穩定的,溶於酸、鹼並具強的吸附性),在鋁與鹼溶液的反應中,表面Al2O3與與鹼(OH-)的作用本質上是一個親核取代的過程:
Al2O3 + 2 OH- = 2AlO2- + H2O
或:Al2O3 + 2 OH- +3 H2O = 2〔Al(OH)4〕-
最終使鋁與水反應:2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 NaAl(OH)4 + 3H2↑
鋁與氯鹽溶液反應,陰離子與鋁表面氧化膜作用也與OH-類似,陰離子作為親核試劑進攻Al2O3晶體中高電荷、小半徑的Al3+,削弱Al3+與O2-之間的靜電作用,最終使這種陰離子取代O2-與Al3+結合為配位絡離子而溶解,同時這種絡離子又阻隔Al3+與O2-間的接觸,促使O2-在溶液中與水作用轉化為OH-並使氧化膜出現裂縫,在金屬離子以及水分子、H+穿透孔隙與鋁反應的協同作用下,使鋁表面氧化膜溶解.
那麼,為什麼鹵離子特別是Cl- 、 Br-離子破壞鋁表面氧化膜有較大速率,而SO42-、NO3-反而會抑制氧化膜的破壞呢?可以這么認為,溶液中陰離子與鋁表面氧化膜作用,是這種陰離子與Al2O3晶體中O2-爭奪Al3+的競爭反應,要能有效地進攻Al3+並削弱Al3+與O2-的化學鍵,這種陰離子必須有與氧離子相抗衡的與鋁離子結合的能力.X-相對SO42-、NO3-具有較小的離子半徑和較大的電子密度,在進攻Al3+時可取得一定優勢,同時,它們能與Al3+生成有較大熱力學穩定性的〔AlX4〕-(如F- 形成〔AlF6〕3-絡離子),所以,鹵離子破壞鋁表面氧化膜有較大能力.鹵離子半徑大小順序為:F- ﹤ Cl- ﹤Br- ﹤I- .離子的電荷密度為 F- ﹥ Cl- ﹥Br- ﹥I-,則鹵離子進攻Al3+,破壞鋁表面氧化膜的能力也基本為F- ﹥ Cl- ﹥Br- ﹥I-,(實驗中氟離子破壞氧化膜的能力小於氯離子,這可能與F-在溶液中水解減小了溶液中F-濃度以及AlF3、CuF2的難溶性等多種因素有關.
總的來說:氯離子很容易被吸附在氧化膜上,把氧化膜中的氧離子取代出來.
⑧ 氯離子是怎麼使不銹鋼生銹的是什麼原理呢
處於鈍態的金屬仍有一定的反應能力,即鈍化膜的溶解和修復(再鈍化)處於動平衡狀態。當介質中含有活性陰離子(比如氯離子)時,平衡便受到破壞,溶解占優勢。其原因是氯離子能優先地有選擇地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然後和鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物,結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑(孔徑多在20~30μm),這些小蝕坑稱為孔蝕核,亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對金屬的鈍態起到直接的破壞作用
⑨ 說明混凝土碳化和氯離子侵蝕引起鋼筋銹蝕的機理
混凝土碳化摘自網路:原理空氣中CO2氣滲透到混凝土內,與其鹼性物質起化學反應後生成碳酸鹽和水,使混凝土鹼度降低的過程稱為混凝土碳化,又稱作中性化,其化學反應為:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。水泥在水化過程中生成大量的氫氧化鈣,使混凝土空隙中充滿了飽和氫氧化鈣溶液,其鹼性介質對鋼筋有良好的保護作用,使鋼筋表面生成難溶的Fe2O3和Fe3O4,稱為鈍化膜。碳化後使混凝土的鹼度降低,當碳化超過混凝土的保護層時,在水與空氣存在的條件下,就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用,鋼筋開始生銹。可見,混凝土碳化作用一般不會直接引起其性能的劣化,對於素混凝土,碳化還有提高混凝土耐久性的效果,但對於鋼筋混凝土來說,碳化會使混凝土的鹼度降低,同時,增加混凝土孔溶液中氫離子數量,因而會使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。[1]
至於氯離子可以和水反應生產酸性溶液,可以腐蝕鋼筋。
⑩ 為什麼金屬怕氯離子
主要是氯離子對金屬有強烈的腐蝕作用,具體參看以下資料
1、Cl-對金屬腐蝕的影響表現在兩個方面:
一是降低材質表面鈍化膜形成的可能或加速鈍化膜的破壞,從而促進局部腐蝕;另一方面使得H2S、CO2在水溶液中的溶解度降低,從而緩解材質的腐蝕。
Cl-具有離子半徑小、穿透能力強,並且能夠被金屬表面較強吸附的特點。Cl-濃度越高,水溶液的導電性就越強,電解質的電阻就越低,Cl-就越容易到達金屬表面,加快局部腐蝕的進程;酸性環境中Cl-的存在會在金屬表面形成氯化物鹽層,並替代具有保護性能的FeCO3膜,從而導致高的點蝕率。腐蝕過程中,Clˉ不僅在點蝕坑內富積,而且還會在未產生點蝕坑的區域處富積,這可能是點蝕坑形成的前期過程。它反映出基體鐵與腐蝕產物膜的界面處的雙電層結構容易優先吸附Clˉ,使得界面處Clˉ濃度升高。在部分區域,Clˉ會積聚成核,導致該區域陽極溶解加速。這樣金屬基體會被向下深挖腐蝕,形成點蝕坑陽極金屬的溶解,會加速Clˉ透過腐蝕產物膜擴散到點蝕坑內,使點蝕坑內的Clˉ濃度進一步增加,這一過程是屬於Clˉ的催化機制,當Clˉ濃度超過一定的臨界值之後,陽極金屬將一直處在活化狀態而不會鈍化。因此,在Clˉ的催化作用下,點蝕坑會不斷擴大、加深。盡管溶液中的Na+含量較高,但是對腐蝕產物膜能譜分析卻未發現Na元素的存在,說明腐蝕產物膜對陽離子向金屬方向的擴散具有一定的擬製作用;而陰離子則比較容易的穿過腐蝕產物膜到達基體與膜的界面。這說明腐蝕產物膜具有離子選擇性,導致界面處陰離子濃度升高。
2、氯離子對奧氏體不銹鋼的腐蝕主要使點蝕。
機理:氯離子容易吸附在鈍化膜上,把氧原子擠掉,然後和鈍化膜中的陽離子結合形成可溶性氯化物,結果在露出來的機體金屬上腐蝕了一個小坑。這些小坑被成為點蝕核。這些氯化物容易水解,使小坑能溶液PH值下降,使溶液成酸性,溶解了一部分氧化膜,造成多餘的金屬離子,為了平很腐蝕坑內的電中性,外部的Cl-離子不斷向空內遷移,使空內金屬又進一步水解。如此循環,奧氏體不銹鋼不斷的腐蝕,越來越快,並且向孔的深度方向發展,直至形成穿孔。
3、Cl-對縫隙腐蝕具有催化作用。
腐蝕開始時,鐵在陽極失去電子。隨著反應的不斷進行,鐵不斷的失去電子,縫隙內Fe2+大量的聚積,縫隙外的氧不易進入,遷移性強的Cl-即進入縫隙內與Fe2+形成高濃度、高導電的FeCl2,FeCl2水解產生H+,使縫隙內的pH值下降到3~4,從而加劇腐蝕。