二重量法和容量法测定腐蚀速度

1、实验二 重量法和容量法测定腐蚀速度一.目的要求：/年。线性极化法（极化电阻一种是用在单位时间内、 在单 /米 2 小时：另一种是用单位时1、 掌握用重量法和容量法测定腐蚀速度的原理和方法。 2、用重量法、容量法测定碳钢在稀 H2SO4 中的腐蚀速度 二.基本原理： 金属受到均匀腐蚀时的腐蚀速度的表示方法一般有两种： 位面积上金属损失 （或增加） 的重量来表示， 通常采用的是克 间内金属腐蚀深度来表示，通常采用的是毫米 目前测定腐蚀速度的方法有很多，有重量法、容量法，极化曲线法， 法）等。重量法是一种经典的方法。 适用于实验室和现场挂片，是测定金属腐蚀速度最可靠 的方法之一。可用于材料的耐腐性能

2、、评选腐蚀剂，改变工艺条件时检查防腐效果等。 学习 重量法是学习其他测试腐蚀速度方法的基础。1.重量法：重量法是根据腐蚀前后试件重量的变化来测定金属腐蚀速度的。 重量法分为失重法和增 重法两种。 当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时常用失重法： 当腐蚀 产物完全牢靠的附着在试件表面时，则采用增重法。经过表面 再计算工业生产中测定腐蚀速度的方法， 是把金属材料作成试验小件， 放在腐蚀环境中 （如化 工设备、大气、海水、土壤或实验介质中） ，经过一定时间之后，取出并测量其重量及尺度 的变化，计算其腐蚀速度。而在本实验中，是把金属作成一定形状和大小的试件， 预处理之后，放在腐蚀介质中

3、， 经过一段时间后取出，并测量其重量及尺度的变化， 其腐蚀速度。对于失重法可由下式算腐蚀速度：21)K 重量=gi-g0/s.t式中：K金属的腐蚀速度克/米 2小时。go 试件腐蚀前的重量（克） g1 试件腐蚀后的重量（克）2S试件的面积（米）T试件腐蚀时间（小时） 对于增重法， 即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面， 或者腐蚀产物脱落下来可以全 部收集起来，可用下式计算腐蚀速度：22)K+重量=g2-g0/s.t式中：K+重量一一金属的腐蚀速度（克/米2.小时）g2带有腐蚀产物的试件重量（克）其余符号与（ 2 1）相同。 对于比重相同的金属， 可以用上述方法比较其耐腐蚀性能， 对于比重不同的

4、金属， 尽管 单位表面上的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用腐蚀深度来表示更为合适。 应当指出， 重量法也有其局限和不足。首先， 它只考虑均匀腐蚀的情况，而不考虑腐蚀的不 均匀性。其次， 对于失重法很难将腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。另外，对于重量法要想做出K+ t （时间）曲线需要大量的样品和冗长的时间。2.容量法：对于伴随析氢和吸氧腐蚀过程， 通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。许多金属在酸性溶液中， 某些负电性较强的金属在中性或碱性溶液中， 化作用而致金属腐蚀，其中：阳极过程：MeMem+me阴极过程：m

5、H+mem/2H2在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时， 溶液中的氢离子与阴极上过剩的电子结合而 析出氢气。 金属溶解的量和析氢的量相当。 即有一克当量的金属溶解， 就有一克当量的氢气 析出。由实验测出一定时间内的析氢体积 VH （毫升） ，由气压计读出大气压力 Pa（ mmHg 柱）和用温度计读出室温，并查出该温度下的饱和蒸气压力，PH2O（mmHg） 再根据理想气体状态方程：都会发生氢去极PV= nRT 可以计算出析出氢气的摩尔数即当量数：nH=（Pa-P H2O）XZh/R TNH=2nH 则金属的腐蚀速度为： k重量=iH/SXt=2 AX（Pa-Ph2o） h/S RXT（克/米 2

6、 小时） 式中： A 金属的克当量（克） S金属的暴露面积（米2）t金属的腐蚀时间（小时） R气体常数62360毫米汞柱/摩尔.K0 此外，容量法还可用于吸氧的阴极过程，此时阴极反应为： 1/2O2+H2O+2e 2OH- 测定一定容器中氧减少量即可。二.药品及实验装置 分析天平 试件打磨、清洗、干燥用品 碳钢试件稀 H2SO4化学除膜液 气压计、温度计 容量法测定腐蚀速度装置（如图 四.步骤：1. 录1的方法，把试件打磨、编号、清洗、干燥。2. 析天平上称量，精确到 0.1 毫克。3在三角烧瓶中注入稀 H2SO4溶液，将试件用一根约10cm长的玻璃丝线系于一端，玻璃丝的另一端用弹簧夹 5夹牢

7、固，用弹簧夹 6夹住玻璃丝线的中部，恰使试件悬于试液之 上，按图2 1塞紧橡皮塞。4检查实验装置的气密性：转动三通活门使之处于II的状态，使量气管和三角烧瓶相通， 把水准瓶下移一段距离， 然后保持不动， 若量气管的水平面稍稍下降后， 量气管和水准瓶中 的水平面可稳定的保持一定位差，即表示各部分已不漏气（为什么），否则应检查漏气的环节，并设法使之气密，再试。5置不漏气之后，即旋转活门到I的状态，使系统与大气相通。提高水准瓶的位置，是量气管中水平面上升到顶端读数附近。转动活门使之处于II 的状态，使量气管和三角烧瓶计算过程类似于析氢过程。台套个800ml公用公用21）1套.（23）24).（25）

8、相通，稍稍调整水准瓶，使水准瓶和量气管内的水平面等高，记下量气管的读数。6. 弹簧夹6，使试件悬于试液之中。腐蚀反应发生，随着氢气逸出，量气管内的水平下 降，将水准瓶缓缓下降，使两个水瓶接近相等（如果每隔一定时间，记下一个读数，即可计 算不同时间间隔内的腐蚀速度） 的读数。7. 取出试件，用自来水冲洗， 产物（见附录）。8. 干燥之后（可用冷风吹干），浸泡2小时，最后使两个水平面等高，读下量气管内液面观察和记录附近表面现象，用机械法和化学方法脱除腐蚀复23次，直至两次去膜后重量差小于 次）。五.数据记录（见表2 1，用分析天平称重，再用化学方法去膜，再称重，如果反0.5mg可视为恒重，记录下来（要求学生去膜23试件材质试件尺寸（cm）厚度5室温小孔径0气压总面积浸入时间介质成分重量（克）腐蚀前go腐蚀后gi重量损失go gi量气管读数腐蚀前腐蚀后氢气体积（cm3）腐蚀速度重量法（g/m2.h）氢量法（g/m2.h）六.结果处理在腐蚀实验中，腐蚀介质和试件表面往往存在不均匀性，所地得数据分散性较大， 通常采用24个平行试验，取其中两组相近数据平均值计算腐蚀速度。计算出两种方法所测得的腐蚀速度和绝对误差。111.