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對(duì)于湖南金屬腐蝕的防護(hù)，有哪些有 效的方法？

化學(xué)面面觀(guān)

金屬的強(qiáng)度高，有延展性，便于加工成型，因此是較好的構(gòu)件材料，至今還沒(méi)有什么材料能全面取代他，可金屬普遍存在腐蝕問(wèn)題。由金屬腐蝕帶來(lái)的損失也是非常嚴(yán)重的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全 世 界每年因腐蝕而損失的鋼鐵約相當(dāng)于年產(chǎn)量的30%。至于金屬構(gòu)件，如儀器設(shè)備、儀器儀表等的毀壞，其價(jià)值更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬材料本身。所以，研究金屬腐蝕的原因，探究金屬腐蝕的防護(hù)方法意義重大。

金屬腐蝕的防護(hù)方法有很多，常見(jiàn)的有以下幾種：

1.選擇合適的耐腐蝕金屬或者是合金

當(dāng)鐵的純度達(dá)到99.95%時(shí)，它是銀白色的，能像黃金一樣拉長(zhǎng)，這種高純度的鐵放置數(shù)年也不會(huì)生銹。

合金能提高電極電勢(shì)，較少電極活性，使金屬的穩(wěn)定性大大提高。所以一般會(huì)根據(jù)不同的用途制備耐腐蝕的合金。如在鋼中加入Cr、Al、Si等元素可增加鋼的抗 氧 化性。

2.覆蓋保護(hù)層法

覆蓋保護(hù)層法有兩種，一種是將耐腐蝕的非金屬材料（如油漆、塑料、玻璃等）覆蓋在要保護(hù)的金屬表面；另一種就是通過(guò)電鍍的方法將耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金覆蓋在要保護(hù)的金屬上。

通過(guò)電鍍的方法覆蓋的保護(hù)層，若鍍層金屬的電極電勢(shì)較基底金屬低，鍍層主要起防腐作用，即使鍍層有缺陷，基底金屬也會(huì)受到保護(hù)。如白鐵制品的水桶經(jīng)?？目呐雠?，卻依然沒(méi)有銹痕。而鍍層金屬的電極電勢(shì)比基底金屬高時(shí)，則鍍層只起作隔離和裝飾作用。如馬口鐵制成的罐頭盒，它打開(kāi)后可能過(guò)不了幾天就出現(xiàn)銹斑。

3.緩蝕劑法

在腐蝕介質(zhì)中，加入少量能減少腐蝕速率的物質(zhì)以達(dá)到防止腐蝕的方法叫緩蝕劑法。所加的物質(zhì)叫做緩蝕劑。

根據(jù)緩蝕劑的化學(xué)組成，緩蝕劑可分為無(wú)機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑兩大類(lèi)。

在中性或堿性介質(zhì)中一般用無(wú)機(jī)緩蝕劑，如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽等。它們能使金屬表面形成氧化膜或沉淀物。

例如，鉻酸鈉在中性水溶液中可使鐵氧化成氧化鐵，并與鉻酸鈉的還原產(chǎn)物三氧化二鉻形成復(fù)合氧化物保護(hù)膜。

在酸性介質(zhì)中，常用有機(jī)緩蝕劑。它們一般是含有N、S、O的有機(jī)化合物，常用的有烏洛托品、若丁等。

有機(jī)緩蝕劑多能形成吸附膜。吸附時(shí)，它的極性基團(tuán)吸附于金屬表面，非極性基團(tuán)則背向金屬表面，形成單分子層使酸性介質(zhì)中的氫離子難以接近金屬表面，從而阻礙了金屬的腐蝕。

4.電化學(xué)保護(hù)法

電化學(xué)保護(hù)法分為陰極保護(hù)法和陽(yáng)極保護(hù)法兩種。

（1）陰極保護(hù)法

陰極保護(hù)法就是使被保護(hù)金屬成為電化學(xué)系統(tǒng)中的陰極，從而不被腐蝕。

①外加電流的陰極保護(hù)法

在外加電流的作用下，用廢鋼或石墨等不溶性的輔助件作陽(yáng)極，被保護(hù)金屬作陰極，從而達(dá)到防止腐蝕的目的。

這種方法廣泛用于土壤、海水和河水中設(shè)備防腐。

②犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

在被保護(hù)金屬上附加一塊電極電勢(shì)比它低的較活潑的金屬或合金，使被保護(hù)金屬在腐蝕原電池中成為陰極而被保護(hù)。

這種方法適用于海輪外殼、海底設(shè)備的保護(hù)。而常用的犧牲陽(yáng)極材料有Mg、Al、Zn及其合金。

（2）陽(yáng)極保護(hù)法

當(dāng)金屬在給定的條件下有可能變成鈍態(tài)時(shí)，如果給它通上適當(dāng)?shù)年?yáng)極電流，它就能發(fā)生陽(yáng)極極化，使電極電勢(shì)往正方向移動(dòng)。當(dāng)電極電勢(shì)達(dá)到一 定的數(shù)值，金屬就由活性狀態(tài)變?yōu)殁g態(tài)。

這種方法在強(qiáng)腐蝕的酸性介質(zhì)中應(yīng)用較多。