金属材料在醋酸中的腐蚀行为研究
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摘 要：本文主要针对金属材料在醋酸中的腐蚀行为进行综合研究。主要利用电化学技术原理，评测金属材料在醋酸中的腐蚀变化以及所产生的交流阻抗特性。根据具体评测结果，阐明相关因素对金属腐蚀速率的影响，仅供参考。
关键词：金属材料；醋酸；腐蚀性为
醋酸作为有机酸的一种表现形式，通常是我国化工领域、医药领域以及食品领域广泛运用的化工原料之一。醋酸凭借自身的化学特性，往往会对金属材料产生不同程度的腐蚀作用。如果不加以严格把控，很容易对安全生产工作造成不良影响。为进一步明确醋酸对金属材料的腐蚀作用，有必要开展关于金属材料在醋酸中腐蚀行为的研究工作，以期可以及时研制出抑制醋酸腐蚀用缓蚀剂提供数据保障。
1 评测醋酸对金属材料腐蚀行为的实验方法分析
根据以往的实验经验可知，对于醋酸腐蚀速率以及腐蚀行为的实验步骤，最好根据电化学测试原理进行合理确定。在实验材料准备无误的前提下，利用热塑型PVC压制成工作电极、并于电极表面实行砂纸打磨处理工作。在试验溶液的选择方面，建议选择AR级冰醋酸和蒸馏水配制溶液，并在溶液中加入适量的氯离子。电解池采取三电极系统模式、辅助电极采取铂电极[1]。
另外，参比电极以Ag-AgCl电极为主。需要注意的是，电解池必须始终放置在恒温恒压环境中，以便更好地控制试验温度。对于测试方法问题而言，建议最好选用单程扫描伏安法进行测量，并根据现场试验情况绘制出阳极极化曲线图。在此期间，现场人员需要仔细观测待测金属材料在恒定温度条件下的变化情况。
2 醋酸對不同金属材料的腐蚀影响分析
2.1 对铁及碳钢材料的腐蚀影响
醋酸溶液对铁及碳钢材料存在明显的腐蚀影响，尤其是置于较高温度条件下。可以说，任何浓度的醋酸溶液都会对铸铁以及碳钢产生较强的腐蚀效果。因此，在工业生产工作当中，一般不会选用铁或者碳钢作为醋酸生产或者储备原材料。
2.2 对不锈钢材料的腐蚀影响
置于低温醋酸溶液当中，所有的不锈钢金属材料基本都能够体现出较强的耐腐蚀效果。尤其当醋酸溶液中存在少量氧化性物质时，不锈钢材料所体现出的耐腐蚀效果愈加明显。然而，根据电化学试验来看，当改变醋酸溶液温度时，如升高溶液温度，醋酸溶液中的还原物质往往会与不锈钢发生化学反应，加剧不锈钢材料的腐蚀速率[2]。
2.3 对铜及铜合金材料的腐蚀影响
铜及铜合金在稀醋酸或者冰醋酸溶液当中，会具备较强的耐腐蚀性能，尤其处于中性以及还原性环境条件时。需要注意的是，如果往醋酸溶液中添加适量的氧化性物质或者通入空气时，那么铜及铜合金材料表面的腐蚀速率会进一步加剧，腐蚀速率甚至可以达到4倍及以上。
2.4 对铝和铝合金材料的腐蚀影响
根据电化学测试原理可知，基于常温条件下的醋酸溶液对于纯铝基本不会产生较大的腐蚀影响。但是随着醋酸溶液温度的不断升高，腐蚀效果逐渐发生变化。举例而言，1%稀醋酸溶液在沸腾温度条件下，对铝产生的腐蚀作用基本上要比常温条件下高达百倍以上。
与此同时，随着醋酸溶液浓度的不断加剧，腐蚀速度明显发生下降现象。另外，纯度较高的铝材料，表面往往具备性质较稳定的氧化铝保护膜，能够抵挡醋酸溶液的腐蚀作用。但是一旦改变醋酸溶液温度，那么铝表面形成的氧化膜会受到温度作用的影响而出现腐蚀问题[3]。
3 影响金属材料在醋酸溶液中腐蚀速率的相关因素分析
根据上文的举例证明可知，不同金属材料在醋酸溶液中的腐蚀速率存在一定差别，而造成这种差别的主要原因在于醋酸溶液浓度、醋酸溶液温度以及溶解氧含量等因素的影响程度。
3.1 醋酸溶液浓度
醋酸溶液浓度属于弱电解质，浓度变化程度往往会对介质电阻率数值产生直接影响。根据电化学实验原理可知，置于醋酸溶液中的金属材料阳极极化曲线与交流阻抗测试，多会受到醋酸溶液温度的变化而发生相应改变。需要注意的是，醋酸溶液浓度改变对于金属钛、金属锰的腐蚀影响程度不高。
3.2 醋酸溶液温度
温度变化往往是引发金属材料腐蚀速率变化的主要因素。醋酸溶液在某些程度上可以视为离子导体的一种表现形式。随着溶液温度的不断升高，溶液电阻将会出现明显下降趋势，因此对于金属材料的腐蚀作用会明显加强。
3.3 溶解氧含量
根据电化学性能测试可知，醋酸溶液中的溶解氧含量会对金属材料腐蚀速率产生相关影响。完全无氧的条件下，金属材料表面基本不会发生任何变化。然而，随着溶解氧含量的不断增加，金属表面腐蚀速率明显加快。
4 结论
根据本文的相关分析可知，醋酸对于金属材料往往可以体现出较强的腐蚀作用，且受到温度、环境等因素的影响，还会呈现出不同程度的腐蚀效果。在实际把控过程中，我们需要从醋酸浓度、温度以及溶解氧等条件因素入手，通过层层推进，环环紧扣，明确不同条件对于金属材料腐蚀速率的实际影响，并采取合理的控制策略加强管理，缓解醋酸对金属材料的腐蚀现象。希望通过本文的相关阐述，可以为相关人员提供一定的借鉴价值。
参考文献：
[1]孙占梅，王彪，陈金富.金属材料在醋酸中的腐蚀行为研究[J].腐蚀与防护，2018（02）：55-58.
[2]梁斌.含溴醋酸环境下不锈钢腐蚀行为的研究[D].南京：南京工业大学，2015.
[3]曹怀祥.压力设备典型材料应变腐蚀损伤研究[D].上海：中国石油大学（华东），2012.
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