循 环 水 系 统 中 金 属 的 腐 蚀 及 其 控 制 第 一 节 冷 却 水 中 金 属 腐 蚀 的 机 理 工 业 冷 却 水 系 统 中 大 多 数 的 换 热 器 是 由 碳 钢 制 造 的 。 为 此 , 我 们 以 碳 钢 作 为 金 属 的 代 表 ,讨 论 金 属 在 水 中 腐 蚀 机 理 。 一 、 液 滴 试 验 当 用 一 滴 含 有 铁 锈 指 示 剂 ( ferroxy-indicator) ( 酚 酞 +高 铁 氰 化 钾 ) 的 氯 化 钾 溶 液 滴 在一 块 已 用 砂 纸 打 磨 光 亮 的 碳 钢 试 片 表 面 上 时 , 如 果 氯 化 钾 溶 液 中 含 有 溶 解 氧 , 则 可 以 看 到 , 在 淡黄 色 液 滴 下 面 的 碳 钢 表 面 上 将 出 现 许 多 蓝 色 的 小 点 。开 始 时 ,这 些 蓝 色 小 点 的 分 布 没 有 什 么 规 则 ;过 了 一 段 时 间 后 , 淡 黄 色 的 溶 液 逐 渐 变 为 桃 红 色 , 而 蓝 色 沉 淀 则 将 集 中 在 液 滴 的 中 部; 随着时 间的 推移, 桃 红 色 和蓝 色 逐 渐 加深; 最后 溶 液 仍保持桃 红 色 , 但液 滴 中 部的 蓝 色 沉 淀 则 逐 渐 转变 为黄 色 沉 淀 。 在 这 一 试 验 中 , 液 滴 中 部的 碳 钢 表 面 产生蓝 色 沉 淀 说明, 在 腐 蚀 过 程中 , 水 中 的 碳 钢 被氧化 成亚铁 离子而 发生了 腐 蚀 ;而 液 滴 四周的 溶 液 变 成桃 红 色 说明了 从空气中 进入液 滴 内水 中 的 氧被还原生成了 OH-。 由 此 可 见, 在 有 溶 解 氧 存在 的 中 性水 或中 性水 溶 液 中 , 金 属 腐 蚀 是 一 个氧 化 还原过 程。 在这 个过 程中 , 金 属 ( 例如 铁 ) 发生氧 化 , 氧 则 发生还原。 但是 这 个氧 化 还原过 程有 一 个特点 :金属 的 氧 化 反应发生在 一 处( 阳极区) , 氧 的 还原反应则 发生在 另一 处( 阴极区) 。 因此 , 金 属 的腐 蚀 是 一 个电化 学过 程。 此 时 , 阳极区、 阴极区、 水 溶 液 三者构成了 一 个腐 蚀 电池。 二、 冷 却 水 中 金 属 腐 蚀 的 机 理 由 于种种原因,...