阴极保护

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阴极保护的措施

作者:ziji 来源: 日期:2016-9-9 7:57:00 人气:97 评论:0 标签:阴极保护 牺牲阳极

对被保护金属施加负电流,通过阴极极化使其电极电位负移至金属的平稳电位,从而抑阻金属腐蚀的保护方法称为阴极保护。

  在金属表面上的阳极反应阴极反应都有自己的平衡点,为了达到完全的阴极保护,必须使整个金属的电位降低到最活泼点的平衡电位。设金属表面阳极电位和阴极电位分别为EaEc,金属腐蚀过程由于极化作用,阳极和阴极的电位都接近于交点S所对应的电位Ecorr(自然腐蚀电位),这时的腐蚀电流为Icorr

  如果进行阴极极化,电位将从向更负的方向移动,阳极反应曲线EcSSC 点方向延长,当电位极化到E1时,所需的极化电流为I1,相当于AC线段,其中BC线段这部分是外加的,AB线段这部分电流是阳极反应所提供的电流,此时金属尚未腐蚀。如果使金属阴极极化到更负的电位,例如达到Ea,这时由于金属表面各个区域的电位都等于Ea,腐蚀电流为零,金属达到了完全保护,此时外加电流Iapp1即为完全保护所需电流。 根据提供阴极极化电流的方式不同,阴极保护又分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法两种。

  阴极保护是一种控制金属电化学腐蚀的保护方法。在阴极保护系统构成的电池中,氧化反应集中发生在阳极上,从而抑阻了作为阴极的被保护金属上的腐蚀。阴极保护是一种基于电化学腐蚀原理而发展的一种电化学保护技术

  电极反应方面

  任意两种金属/合金的组合,都可构成电化学电池;低电位者为电池的阳极,主要发生氧化反应;高电位者为阴极,主要发生还原反应。由于阳极和阴极之间存在着电位差,外部电连接的阳极和阴极之间将有电流流过电池,从而加速了阳极的腐蚀,同时抑阻阴极的腐蚀,使阴极金属获得阴极保护。 极化曲线和极化图方面 根据混合电位理论,金属表面上局部阳极和局部阴极通过各自的极化而汇聚至一个共同的混合电位,即金属的自腐蚀电位Ecorr;此时局部阳极的氧化反应速度与局部阴极的还原反应速度相等,即等于金属的自腐蚀电流icorr,如图1所示。图中给出了铁在中性水溶液中的局部阳极的真实极化曲线(Ee,aFPSA’)和局部阴极的真实极化曲线(Ee,cSMBD), 以及该体系的实验的阳极极化曲线(EcorrA)和阴极极化曲线(EcorrGOBB’)

  阴极极化至任一电位时的外加负电流都等于此时极化后的局部阴极还原反应电流ic与局部阳极氧化反应电流ia之差。当阴极极化使金属电极电位负移 至局部阳极反应的平稳电位Ee,a时,外加极化电流几乎就等于局部阴极电流,因为此时的局 部阳极电流已可予以忽略不计,当然此时铁上腐蚀也就被完全抑阻了,即获得了完全阴极保护

 

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