R14 抗腐蚀:牺牲保护法与电解保护法

牺牲保护法

由图R14可以看到使用牺牲金属块抗腐蚀方法的例子。本讨论将用到图R13附有的标准电极电势表。金属的牺牲保护法是使用一小块金属，其标准电极电势更负，因此容易首先被氧化腐蚀，因而使保护金属不被腐蚀。因为牺牲金属块将被氧化掉，它们需要按规定的间隔均匀放置。

镁、铝、锌都用作牺牲金属，它们的标准电极电势都比铁负。应用例子有:

• 锌块焊接到轮船的船壳上，如图R14所示;
• 锌块焊接到钻井机的支架上;
  按规定的间隔，镁、铝、锌甚至石墨块经电路连接到管道上，如图R14右上部分所示。

在这些牺牲金属被氧化的过程中，会释放出离子。若使用的是锌或铝，释放出的离子将对海水和地下水产生污染。

电解保护法

除牺牲保护法之外，另一种保护轮船钢船体的方法是利用铁表面的负电荷。利用在无电源时构成腐蚀过程电化学电池的半反应来建立起一个电解池。在电化学电池中，铁表面作为阳极，铁被氧化，水中氧气作为阴极，氧气被还原为氢氧根离子。使用电流时，铁成为阴极，使氧化变得困难，从而受到保护。将铁的表面电势降低100 mV，氧化速率可降低5~100倍。

在实际应用中，在被保护金属上使用阴极电流，在被保护金属周围环绕一种惰性的良好导体，例如石墨。石墨作为阳极，这表示在图R14的左上部分。

电解保护法具有优于牺牲保护法之处。它容易定量控制，只需要牺牲较少的材料，减少了腐蚀产物的污染。该法主要用于石油化工工业中，保护输油管道和储油罐;用于混凝土结构中，保护钢筋;用于航运界，保护船舶、石油钻井台及海港设施。