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      陰極保護的基本原理

      2017-06-28

      陰極保護基本原理


      一、腐蝕電位或自然電位

      腐蝕電位(自然電位):每種金屬浸在一定的介質中都有一定的電位,稱之為該金屬的腐蝕電位(自然電位)。
      腐蝕電位可表示金屬失去電子的相對難易。腐蝕電位愈負愈容易失去電子。
      我們稱:失去電子的部位為陽極區。
      得到電子的部位為陰極區。
      陽極區由于失去電子(如,鐵原子失去電子而變成鐵離子溶入土壤)受到腐蝕,陰極區得到電子受到保護。
      二、參比電極
      為了對各種金屬的電極電位進行比較,必須有一個公共的參比電極。
      飽和硫酸銅參比電極電極,其電極電位具有良好的重復性和穩定性,構造簡單,在陰極保護領域中得到廣泛采用。


      土壤中或浸水鋼鐵結構最小陰極保護電位(V)


      被保護結構

       
      相對于不同參比電極的電位
      飽和硫酸銅參比電極
      氯化銀
      參比電極
      參比電極
      飽和甘汞參比電極
      鋼鐵(土壤或水中)
      -0.85
      -0.75
      0.25
      -0.778
      鋼鐵(硫酸鹽還原菌)
      -0.95
      -0.85
      0.15
      -0.878



      三、陰極保護
      陰極保護的原理:是給金屬補充大量的電子,使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態,使金屬表面各點達到同一負電位,金屬原子不容易失去電子而變成離子溶入溶液。
      有兩種辦法可以實現這一目的:
      1、犧牲陽極陰極保護
      2、外加電流陰極保護
      1、犧牲陽極陰極保護:是將電位更負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質中,使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去,使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。
      特點:該方式簡便易行,不需要外加電源,很少產生腐蝕干擾。
      應用:保護小型或處于低土壤電阻率環境下(土壤電阻率小于100歐姆.米)的金屬結構。如:城市管網、小型儲罐等。
      2、外加電流陰極保護:通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電流從土壤中流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位低于周圍環境。
      應用:保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結構,如:長輸埋地管道,大型罐群等




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