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陰極保護的基本原理

發布時間: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
鋅
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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