防腐电极组成与原理

防腐电极组成与原理

要进行防腐工作，就必须来认真分析各种电化学腐蚀现象，了解发生的机理，从而拟定合适的防腐措施。电化学腐蚀的特点是有电流产生。电化学腐蚀中的电流也正是由于金属在电解质溶液中形成了结构与原电池相似的“腐蚀电池”而产生的。通常在电化学腐蚀的金属中，腐蚀电池极小，但数量极多。金属接触到电解质溶液，发生原电池效应，比较活泼的金属原子失去电子而被氧化，腐蚀过程中有电流产生，叫电化学腐蚀或电化腐蚀。例如：钢铁在潮湿空气中，表面吸附一层薄薄的水膜，纯水是弱电解质，它能电离出少量的H+和OH-，同时由于空气里的CO2的溶解，使水里的H+增多。结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液薄膜，它跟钢铁的铁和少量的碳(或其它杂质)恰好构成了原电池。因此，钢铁制品的表面就形成了无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极，这时作为负极的铁就失去电子而被氧化： Fe-2e=Fe2+；在正极，溶液里的H+得到电子而被还原，最后产生氢气在碳的表面放出：2H++2e=H2↑，这种腐蚀通常叫析氢腐蚀。如果钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性，在负极上也是铁失去电子而被氧化成Fe2+，而在正极上主要是溶解于水膜里的氧气得到电子而被还原：Fe-2e=Fe2+，2H2O+O2+4e=4OH-，这种腐蚀叫吸氧腐蚀。电化学腐蚀的原理与原电池`工作的原理是类似的，总之，整个电化学腐蚀过程是由腐蚀电池的阳极反应，电子和离子的移动这三个环节组成，缺一不可。
电化学防腐技术三种方法的原理是很相似的：在置于混凝土构件表面上的外部辅助电极和钢筋之间通以直流电，钢筋作为阴极，外部电极作为阳极与其间的碱性电解质共同构成回路，对钢筋进行阴极极化，并发生电化学反应。在电场的作用下，混凝土内部的阴极反应产物OH-及混凝土中原有的Cl-由钢筋穿过保护层向混凝土表面迁移，外部的阳离子Na+、K+、以及 Ca2+等向阴极迁移。同时，由于电渗作用，碱性电解质会快速渗透到混凝土内部，加上OH-的产生和迁移，使混凝土的pH值升高，氯离子含量降低，通过改善钢筋的特定环境实现钢筋混凝土结构的修复。

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