硫化氢腐蚀原理与防护技术

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1、硫化氢腐蚀原理与防护技术刘天晴tqliu@yzu.edu.cn2005年12月一、分子、原子、金属结构基础知识一、分子、原子、金属结构基础知识2核外电子填充顺序图3元素周期律原子核外电子排布的特点，特别是外层电子结构的变化：第一周期HHe外层电子数12第二周期LiNe外层电子数18第三周期NaAr外层电子数18第四周期KKr外层电子数18次外层电子数818……………………………………………………….4核外电子的排布（原子的电子层结构）原子元素中文序数符号英文名称名称电子轨道图电子结构式1HHydrogen氢1s12HeHelium氦1s23LiLithium锂1s22s14BeBerylli

2、um铍1s22s25BBoron硼1s22s22p16CCarbon碳1s22s22p27NNitrogen氮1s22s22p38OOxygen氧1s22s22p49FFluorine氟1s22s22p510NeNeon氖1s22s22p56原子元素中文序数符号英文名称名称电子结构式11NaSodium钠1s22s22p63s112MgMagnesium镁1s22s22p63s213AlAluminium铝1s22s22p63s23p114SiSilicon硅1s22s22p63s23p215PPhosphorus磷1s22s22p63s23p316SiSulfur硫1s22s22p63s2

3、3p417ClChlorine氯1s22s22p63s23p518ArArgon氩1s22s22p63s23p6…………………………………………………………………………………………………………67金属晶体金属晶体的内部结构金属晶体中，结点上排列的是金属原子。晶体中原子在空间的排布，可近似看成是等径圆球的堆积。为形成稳定结构采取尽可能紧密的堆积方式，所以金属一般密度较大，配位数较大。金属键金属晶体中金属原子间的结合力，称为金属键。特征：无饱和性，方向性。8二、金属腐蚀基础知识二、金属腐蚀基础知识1.腐蚀的定义金属与周围介质发生化学或电化学作用而导致的变质和破坏。金属材料和环境介质共同作用的体系

4、。。腐蚀速度的定义：单位时间内单位质量的物质变质和破坏的量。单位：g⋅kg-1⋅h-1或mg⋅kg-1⋅h-1。(1)阴、阳极阴极：发生还原反应的电极阳极：发生氧化反应的电极(2)(2)正、负极正、负极负极：电势低的电极。正极：电势高的电极。(3)导体能导电的物质称为导(电)体。第一类导体(电子导体)分类第二类导体(离子导体)10第一类导体(电子导体)：如金属、石墨及某些金属的化合物等,它是靠自由电子的定向运动而导电，在导电过程中自身不发化学变化。当温度升高时由于导体物质内部质点的热运动增加，因而电阻增大，导电能力降低。第二类导体(离子导体)：如电解质溶液或熔融的电解质等。它依靠离子的定向(

5、即离子的定向迁移)而导电。当温度升高时，由于溶液的粘度降低，离子运动速度加快，在水溶液中离子水化作用减弱等原因，导电能力增强。。11(4)(4)电极反应、电池反应电极反应、电池反应电极反应：在电极上进行电子得(失)的氧化还原反应阴极反应：在阴极上发生得电子的还原反应阳极反应：在阳极上发生失电子的氧化反应电池反应：电池的总反应—两个电极反应的总结果(之和)12(5)电解池将电能转变为化学能的装置称为电解池。(6)原电池将化学能转变为电能的装置称为原电池。132.金属腐蚀的分类2.1按腐蚀机理：(1)化学腐蚀—金属与周围介质直接发生化学反应而引起的变质和损坏的现象。如钢铁在高温下的氧化脱皮现象。

6、。这是一种氧化-还原的纯化学变化过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接同金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物。腐蚀过程中，电子的传递是在金属与介质间直接进行的，因而没有腐蚀微电流的产生。(2)(2)电化学腐蚀电化学腐蚀—指金属与介质发生电化学反应而引起的变质和损坏的现象。阳极(锌电极)：发生氧化反应的电极。Zn-2e⎯→Zn2+阴极(氢电极)：发生还原反应的电极。2H++2e⎯→2H阴极去极化剂：O等2腐蚀原电池模型腐蚀电池腐蚀电池A.宏观腐蚀电池（1）异金属接触电池（2）浓差电池–(盐浓差电池和氧浓差电池)（3）温差电池B.微观腐蚀电池（1）金属化学成分的不均匀性（2）组织结构的不均匀性（3）金属

7、表面膜的不完整性（4）金属表面物理状态的不均匀性2.2按腐蚀形态：1.全面腐蚀：腐蚀作用发生在整个金属表面上，它可能是均匀的，也可能是不均匀的。其其特特征征是腐蚀分布在整个金属表面是腐蚀分布在整个金属表面，结果使金属构件，结果使金属构件截面尺寸减小，直至完全破坏。截面尺寸减小，直至完全破坏。钢材2.局部腐蚀:腐蚀集中在金属的局部区域，而其它部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。局部腐蚀是设备腐蚀破坏的一种重要形式，局