金属腐蚀理论及腐蚀控制》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%HNO3,25°C试样材料碳钢铝矩形薄板试样尺寸(mm)20x40x330x40x5腐蚀前重W0(g)18o715316o1820浸泡时间t(hr)4545腐蚀后重W,(g)18o673916o1347解：由题意得：(1)对碳钢在30%HNO3(25°c)中有:—△W7st=(18.7153—18。6739)/45x2x(20x40+20x3+40x30)x0o000001=0.4694g/m・h又有d=m/v=18o7154/20x40x0.003=7o798g/cm2・hVp=8.76V7d=8。76x0。4694/7.798=0。53mm/y对铝在30%HNO3(25C)中有：V_pW■铝/st=(16.1820—16。1347)/2x(30x40＋30x5＋40x5)x45x10—6=0.3391g/mJhd=m铝/v=16.1820/30x40x5x0.001=2.697g/cm3说明：碳钢的V_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%HNO(25°C)有：3表面积S=2nxo.oi52+2nx0.015x0.004=0o00179m2V=^W"/st=(22.3367—22.2743)/0o00179x400=0.08715g/m2・h试样体积为：V=nx1.52x0o4=2o827cm3d=W/V=22.3367/2o827=7o901g/cm3Vp=8o76V7d=8。76x0o08715/7.901=0。097mm/y对铝有：表面积S=2nx°.022+2nx0。02x0o005=0。00314m2V=^W"/st=(16o9646—16o9151)/0。00314x20=0.7882g/m2・h试样体积为：V=nx22x0.5=6.28cm3d=W/V=16o9646/6o28=2.701g/cm3Vp=8o76V7d=8。76x0o7882/2.701=2.56mm/y试样在98%HNO3(85C)时有：对不锈钢:V-=^W7st=(22.3367-22o2906)/0。00179x2=12.8771g/m2・hVp=8o76V7d=8.76xl2。8771/7.901=14.28mm/y对铝：V=^W"/st=(16o9646-16.9250)/0.00314x40=0.3153g/m2・hVp=8.76V7d=8。76x0.3153/2。701=1。02mm/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0.5mol/LNaCl溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25。。,压力第二章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+0。05V和-0。83V。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0.15mA。已知电路的欧姆电阻为2000。(1)原电池工作后阳极和阴极的电位差E-E=？ca(2)阳极极化值AE与阴极极化值AE的绝对值之和AE+|AE丨等于多少？acac(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E-E、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和AE+|AE|等于多少？电caac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=0.51mAx200欧=30mV=0°03V即原电池工作后阳极和阴极的电压差Ec—Ea=0.03V(2):^Ea=Ea-EoaI△Ecl=Eoc-Ec△Ea+“EcI=Ea-Eoa+Eoc-Ec=(Eoc-Eoa)-(Ec-Ea)=0.05+0。83-0.03=0.85V即阳极极化值^Ea与阴极极化值^Ec的绝对值之和为0.85V。(3)：如果阳极和阴极都不极化，则有Pc=0,Pa=0Icor=(Eoc—Eoa)/R=(0。05+0。83)/200=0.0044A=4.4mAcor即电流表指示应为4.4mA。(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+I△Ecl=(Ea—Ec)-(Eoa—Eoc)=0-(-0.83—0.5)=0.88VPc+Pa=(Eoc-Ec+Ea—Eoa)/Icor=(0.88-0.03)/0.15X10-3=5666o7QI=(Eoc——Eoa)/(Pc+Pa)=(0。05+0.83)/5666。7=0。000155A2。某腐蚀体系的参数为：E0=-0.4V,E0=0。8V,E=-0。2V。当R=0时,I=10mA,该腐蚀电池属于什么控0a0ccorcor制类型？如果欧姆电阻R=900,那么I；or=?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=(0。8+0.4)/10xi0亠=120QPc=(Eoc—Ec)/Icor=(0。8+0。2)/10xi0-3=100Q则有Pa=120—100=20Q因为Pc＞〉Pa,所以该电池属于阳极极化控制。当欧姆电阻R=90Q时有：Icor'=(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0。4)/(120+90)=5。71mA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10OC(取Po2=1atm,pH=7)。(2)氧压力增大到原来的10倍(温度25OC)O(3)溶液pH值下降1单位(温度25。。。解：在中性溶液中，阴极的反应为:O+2...
