冷卻水中金屬腐蝕的影響因素
一、pH值
冷卻水的pH值對(duì)于金屬腐蝕速度的影響往往取決于該金屬的氧化物在水中的溶解度對(duì)pH值的依賴關(guān)系。因?yàn)榻饘俚哪臀g性能與其表面上的氧化膜的性能密切相關(guān)。
如果該金屬的氧化物溶于酸性水溶液而不溶于堿性水溶液例如鎳、鐵、鎂等,則該金屬在低pH值時(shí)就腐蝕的快一些,而在高pH值是就腐蝕的慢一些。必須指出的是,將鐵列入這一類金屬是有條件的,因?yàn)閜H值很高時(shí),鐵要溶解而生成鐵酸鹽。
有些金屬的氧化物既溶于酸性水溶液中,又溶于堿性水溶液中。這些氧化物被稱為**氧化物,而這些金屬則被稱為**金屬,例如鋁、鋅、鉛和錫。這些金屬在中間的pH值范圍內(nèi)具有最高的腐蝕穩(wěn)定性。
二、陰離子
金屬的腐蝕速度與水中陰離子的種類有密切關(guān)系。水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面具有以下的順序:
冷卻水中的等活性離子能破壞碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬或金屬表面的鈍化膜,增加其腐蝕反應(yīng)的陽(yáng)極過(guò)程速度,引起金屬的局部腐蝕。
水中的鉻酸根、亞硝酸根、鉬酸根、硅酸根和磷酸根等陰離子則對(duì)剛有緩蝕作用,其鹽類是一些常用的冷卻水緩蝕劑。
三、絡(luò)合劑
絡(luò)合劑又稱配體。冷卻水中常遇到的絡(luò)合劑有:NH3、CN-、EDTA和ATMP等。他們能與水中的金屬離子生成可溶性的絡(luò)離子,使水中金屬離子的游離濃度降低,金屬的電極電位降低,從而使金屬的腐蝕速度增加。
四、硬度
水中鈣離子濃度和鎂離子濃度之和稱為水的硬度。鈣、鎂離子濃度過(guò)高時(shí),則會(huì)與水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用,生成碳酸鈣、磷酸鈣和硅酸鎂垢,引起垢下腐蝕。
五、金屬離子
冷卻水中的金屬離子對(duì)腐蝕的影響大致有以下幾種情況。
冷卻水中的堿金屬離子,例如鈉離子和鉀離子,對(duì)金屬和合金的腐蝕速度沒(méi)有明顯的或直接的影響。
銅、銀、鉛等重金屬離子在冷卻水中對(duì)鋼、鋁、鎂、鋅這幾種常用金屬起有害作用。水中的這些重金屬離子通過(guò)置換作用,以一個(gè)個(gè)小陰極的形式析出在比他們活潑的基體金屬(鋼、鋁、鎂、鋅等)的表面,形成一個(gè)個(gè)微電池而引起基體金屬的腐蝕。
在酸性溶液中,F(xiàn)e3+是一種陰極反應(yīng)加速劑。某些礦物水具有強(qiáng)烈的腐蝕性,其原因就在于此。在中性溶液中,F(xiàn)e2+卻可以抑制銅和銅合金的腐蝕。
鋅離子在冷卻水中對(duì)鋼有緩蝕作用,因此鋅鹽被廣泛用作冷卻水緩蝕劑。
六、溶解的氣體
(一) 氧
(二) 二氧化碳
(三) 氨
(四) 硫化氫
(五) 二氧化硫
(六) 氯
(七)、濃度
(八)、懸浮固體
(九)、流速
(十)、電偶
(十一)、溫度