铜的耐蚀性能特点及应用
铜的耐蚀性能特点是:1、铜的标准电极电位很高(+0.345伏和0.522伏)
2、钝化能力很小。前一个特点决定了铜在许多介质中的优良耐蚀性能;后一特点在含氧及氧化剂的溶液中,不能期待铜产生钝化,因此决定了铜在这些介质中不耐蚀。
由于铜的电极电位比氢高,所以铜在酸的水溶液中腐蚀时,不发生氢的去极化作用。
当有氧化剂存在时,就有可能进行氧化剂还原的阴极过程。这种阴极过程的电位比铜离子溶解的阴极过程的电位更正,因而可使阴极和阳极过程同时顺利进行,从而加速铜的 腐蚀 。
虽然氧化剂在阴极还原可以加速铜的腐蚀,但它也可能在阳极进行氧化作用,在铜的表面产生Cu2O和Cu(OH)2等腐蚀产物的保护层。如此保护层在介质中稳定,则会阻滞腐蚀作用的进行。
根据以上所述的原理,可以了解铜的不同介质中的腐蚀行为。
铜在大气中、水中、海水中和碱类水溶液中有很好的耐蚀性。主要原因是由于铜在这些介质中具有很高的电极电位,同时产生的腐蚀产物膜也起了保护作用。但在天然水中由于溶解了很多的CO2及O2,这种具有氧化能力而有微酸性的介质可以阻止保护层的形成,因而加速铜的腐蚀。
盐酸、醋酸和其他非氧化性酸类以及盐类,在没有氧和氧化剂存在时,于室温下均不溶解铜。当有氧存在时,如图所示,铜的腐蚀速度与溶液中氧含量有很密切关系。铜在盐酸中的腐蚀速度与盐酸浓度的关系如图所示。液温升高和通入空气,会加速铜的腐蚀。
http://www.oilequipcn.net/data/attachment/forum/201511/23/141634qb5vqttvhaqg5h0m.jpg
铜在氨及铵盐溶液中,当有空气存在时,会使铜剧烈溶解而形成络离子。络离子在溶液中呈紫蓝色。
http://www.oilequipcn.net/data/attachment/forum/201511/23/141634ckoh9iloorjh06vj.jpg
铜在各种浓度的硝酸中,即使在室温下,也能极快地腐蚀。铜在硝酸中的溶解是由于溶液中生成亚硝酸而加速了阴极反应。对中等浓度硝酸,当溶液中有能破坏亚硝酸的物质(如尿素、过氧化氢)存在时,会阻滞亚硝酸的生成,使铜的溶解减慢。但对弄硝酸,反而会加速铜的溶解。
硫酸只有当浓度大于50%及温度高于60℃时,才会引起铜的溶解。
铜在许多气体(如氯、溴、二氧化硫、、硫化氢、二氧化氨、一氧化碳和氢等)中,特别是有水分存在时,会遭受腐蚀。
应用
铜的导热系数很大(0.96卡/厘米·秒·℃),约为铜的五倍,所以在化学工业中做为耐腐蚀材料广泛用来制作蒸发器、蒸馏设备、冷却管等。
铜在低温下具有很高的强度和塑性,因而它在深度冷冻设备中得到了广泛应用。
铜的电位很正,在介质中与其他金属(如铁、铝、锌等)接触时,会加速这些金属的腐蚀,故应避免接触。
文章来源:洛克斯石油论坛 洛克斯石油网
页:
[1]