关于阴极保护的问题

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很奇怪，苏帮礼的《雷电与避雷工程》和梅老师的《防雷工程设计》书上关于阴极保护一文，都是说牺牲阴极，保护阳极，其实我认为根据原理应该是牺牲阳极，保护阴极，到底是怎么样，谁能告诉我

Micheal

阴极保护装置通常采和镁合金或锌合金。因为镁合金或锌合金是比铁活跃的金属元素，当经过特殊加工的镁合金或锌合金块与被保护的金属（铁）储罐连接后，镁合金或锌合金的负离子，通过连接导体不断移向埋在地下的金属储罐，使金属储罐得到一定量镁合金或锌合金的负离子，成为阴极，而镁合金或锌合金不断失去负离子，显示阳极的特性。就是因为这些比较活跃的镁或锌的负离子，连续不断地移向金属储罐，从而补偿了储罐的腐蚀，而镁合金或锌合金经过多年使用后，使自己失去了防腐能力，牺牲了自己，所以这种装置又叫牺牲镁（锌）阳极，保护阴极（罐体）的一种装置。[em01]

jshj2006

受益了，谢谢

雷公雷电

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南气防雷人

防止金属腐蚀的方法很多，这里通过一些例子加以说明。

1． 选择合适的耐蚀金属和合金

根据不同的用途选加金属材料组成合金，对金属进行改性防止金属的腐蚀。例如在钢铁中加入Cr、Al和Si等合金元素可增加其抗氧化性，加入Cr、Ti、V、W等合金元素可防止氢蚀。又如含Cr 18%、Ni 8%的不锈钢在大气、水和硝酸中是完全耐蚀的；铜及铜合金，蒙乃尔合金（Ni 70%－Cu 30%）、铅等在稀盐酸、稀硫酸中相当耐蚀，而高硅铸铁除氢氟酸外，不大受气体酸的浸蚀。

2． 阴极保护法

阴极保护法有两类：牺牲阴极保护法和外加电流法。

(1) 牺牲阴极保护法  就是将较活泼的金属或其合金连接在被保护的金属上，形成原电池。这时较活泼的金属作为腐蚀电池的阳极而被腐蚀，被保护的金属得到电子作为阴极而达到保护。一般常用的牺牲阳极材料有镁、铝、 锌及其合金。

(2) 外加电流保护法  就是将被保护的金属与另一附加电极－不溶性辅助阳极－作为电解池的两个电极，被保护金属为阴极，在直流电的作用下阴极受到保护。外加电流保护法所用的不溶性辅助阳极材料有：废钢、石墨、高硅铸铁、磁性氧化铁等。这些阳极材料除废钢外，都具有难溶特性，可供长期使用。

阴极保护法的应用范围很广，可概括为两个方面：① 在水中金属结构的保护；② 在地下金属结构的保护。

3． 缓蚀剂法

在腐蚀性介质中加入少量能减小腐蚀速率的物质来防止金属腐蚀的方法叫做缓蚀剂法。所加的物质叫做缓蚀剂。

缓蚀剂之所以具有缓蚀作用，大致基于如下三个原因：

(1) 生成致密氧化物保护膜  能使阳极表面氧化而形成一层致密的氧化物保护膜，即钝化膜，使金属处于钝化状态，从而减慢了金属的腐蚀速率。例如，铬酸盐、重铬酸盐、硝酸钠和亚硝酸钠等氧化剂就属于这种情形。在水中加入0.2~0.5% K₂Cr₂O₇可保护钢铁免受腐蚀。

(2) 生成难溶化合物保护膜  能与阳极溶解出来的金属离子或与阴极附近的某离子形成难溶性化合物覆盖于阳极或阴极的表面，从而减慢了金属的腐蚀速率。属于前者的有：NaOH、Na₂CO₃、Na₂SiO₃、Na₃PO₄、C₆H₅COONa等物质。在溶液中，它们的负离子或酸根阴离子能同阳极溶解下来的离子形成难溶性化合物而沉积于阳极表面，从而把金属与腐蚀介质隔开起到缓蚀作用。属于后者的如多聚磷酸钠，它能与硬水中的Ca²⁺形成带正电荷的胶粒 (Na₅CaP₆O₁₈)_x^x+，向金属阴极迁移，生成保护膜，从而缓蚀了金属的腐蚀速率。

(3) 阻碍放电的进行  在酸性介质中，有机缓蚀剂被吸附在金属表面上，阻碍了H⁺的放电，从而减慢了金属的腐蚀速率。例如，胺类能和H⁺作用生成正离子：R₃N＋H⁺＝[R₃NH]⁺ 这种离子被带正电荷的金属表面吸附后，H⁺放电困难，从而减慢了腐蚀速率。

有机缓蚀剂在工业上被广泛地用作酸洗钢板，酸洗锅炉及开采油、气田时进行地下岩层的酸化处理等。常用的有机缓蚀剂有：“若丁”〔二邻甲苯硫脲：(CH₃C₆H₄NH)₂CS〕、乌洛托品〔六次甲基四胺：(CH₂)₆N₄〕等。例如，在酸洗钢板时，在酸溶液中加入0.4%的“若丁”缓蚀剂，就能大为改善其效果和工作条件。

目前，还广泛地采用“气相缓蚀剂”。因为这种挥发性缓蚀剂的使用，给机器产品的包装技术带来重大革新。过去，凡加工过的零件，为了防止大气腐蚀都要经过油封，使用时，又要把表面油层除去。但采用气相缓蚀剂后，就免区这些手续了。这对于武器及精密仪器的贮藏和运输都带来巨大的便利。例如，在箱中或包装纸上加有易挥发的亚硝酸二环己烷基胺：[C₆H₅－N⁺H₂－C₆H₅]NO₂^- 这种物质将溶解在金属表面的湿膜中，从而起到缓蚀作用。

必须指出，所有含胺基的挥发性缓蚀剂，不能应用于保护有色金属，特别是铜及其合金。它不仅不能保护这些金属，反而促进其腐蚀。这时因为胺类化合物跟氨的性质一样，会与铜等金属形成可溶性配合物。

4． 其它方法

油漆、电镀等使被保护金属与空气隔绝开来，也是常用的金属防腐的方法。

其中电镀可分为镀活泼金属和不活泼金属两类，前者如：镀铜、镀银、镀金等，后者如，镀铬、镀锌、镀锡、镀镍等。由具体情况选用不同的镀层来保护需要被保护的金属。

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