高浓度氯离子溶液中Na_2MoO_4NaNO_2和BTA对铝合金缓蚀的AFM研究
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全面腐蚀控制2006年第20卷第1期
高浓度氯离子溶液中Na 2MoO 4、NaNO 2和BTA 对
铝合金缓蚀的AFM 研究
张胜涛1 王艳波1 侯保荣2
1) 重庆大学，重庆400044； 2) 中国科学院青岛海洋研究所，青岛266071
摘 要：应用原子力显微镜研究铝合金在含不同缓蚀剂的高浓度氯离子溶液中的腐蚀行为。结果表明：与不存在缓蚀剂的情况比较，加入0.20%的Na 2MoO 4可以对铝合金起到较好的缓蚀作用；在含有0.20% Na 2MoO 4的CaCl 2溶液中加入0.20%BTA 后，缓蚀效果下降, 铝合金的点蚀现象有所加剧；虽然NaNO 2单独使用能使铝合金表面形成致密的氧化膜，但其与BTA 协同作用的效果并不理想，0.20% Na 2MoO 4和0.20%BTA 的协同作用效果要优于0.15% NaNO 2和0.20%BTA 的协同作用效果。
关键词：铝合金 缓蚀剂 原子力显微镜
中图分类号：TG174.42 文献标识码：A 文章编号：1008-7818（2006）01-0024-04
Study of Inhibition of Na 2MoO 4 , NaNO 2 and BTA on Aluminium Alloy in High
Concentration Chloride Solutions with AFM
ZHANG Sheng-tao 1 WANG Yan-bo 1 HOU Bao-rong 2
(1. Chongqing University, Chongqing,400044 ; 2. Institute of Oceanology, CAS Qingdao China,266071)
Abstract: The corrosion behavior of aluminium alloy in high concentration chloride solution has been studied with AFM. The results indicate that Na 2MoO 4 (0.20%) added into 25% CaCl 2 solution can acquire better anti-corrosion effect than without inhibitor,and the add of BTA inhibitor (0.20%) may decrease the ability of anti-corrosion in 25% CaCl 2 solution with 0.20% Na 2MoO 4. Although NaNO 2 can form good oxide film on aluminium alloy, the effect of anti-corrosion of 0.15% NaNO 2 and 0.20%BTA is worse than 0.20%Na 2MoO 4 and 0.20% BTA.
Key words: aluminium alloy; inhibitor; AFM
0 引言
铝及铝合金表面通常有一层致密的氧化膜，主要成分为非晶态的A12O 3，其厚度约为5～200nm ，它阻碍了铝表面和周围介质的化学反应，使得铝及其合金在通常情况下具有良好的耐腐蚀性。铝及铝合金的抗腐蚀能力决定于这层氧化膜的完好程度和破裂后的自修复能力。当与铝及铝合金接触的化学物质足以使氧化膜中的任何破裂得以修复时，铝合金的耐蚀性就可以保持下来并得到增强。
点蚀是铝及铝合金腐蚀的主要形式。点蚀起因于表面钝化膜的局部破坏，溶液中的氯离子对钝化膜的破坏作用尤其强烈[1]。因此，研究高浓度氯离子环
境中铝合金的腐蚀与防护，可以更好地解决铝材构件的腐蚀和防护问题。
虽然电化学实验方法简便，并可以说明缓蚀剂的缓蚀效果，但对其能否准确表征缓蚀剂的缓蚀效果仍存有争议。原子力显微镜(AFM)通过测量针尖与样品表面微弱相互作用力来测量样品表面形貌[2,3]，通过AFM 可以观察到铝合金表面氧化膜的完整与否，因此能够判定缓蚀剂对铝合金在高浓度氯离子条件下的防护效果。本文应用AFM 对高浓度氯离子条件下铝合金表面腐蚀层进行研究，评价三种缓蚀剂分别或协同使用时对铝合金的缓蚀效果。
作者简介：张胜涛 (1957-)，重庆大学教授，主要研究方向为腐蚀电化学。
全 面 腐 蚀 控 制
TOTAL CORROSION CONTROL 第20卷第1期2006年2月Vol.20 No.1Feb. 2006
2 结果与讨论
图1为不含缓蚀剂的CaCl2溶液中铝合金浸泡后的表面AFM形貌，测试面积为5μm×5μm。从图中可以看出，试样中出现了明显的腐蚀坑，表面的平均粗糙度(Rms)为21.040nm。粗糙表面的最高峰与最底谷之间的高度差定义为表面峰-峰值（Rmax），其值的大小能够反映铝合金表面腐蚀的严重程度。在单一的CaCl2溶液中浸泡22小时后，铝合金的Rmax为173.364nm。在1μm×1μm的小范围扫描中出现了两种表面形貌见图2，这是因为腐蚀使铝合金表面不同部位的氧化膜结构出现较大差异所致，其中图2a 的平均粗糙度为5.685nm，表面峰-峰值为56.054nm，图2b的平均粗糙度为4.075nm，表面峰-峰值为26.074nm，显然图2a对应的扫描区域比图2b对应的扫描区域更靠近点蚀坑。以上结果表明在无缓蚀剂存在的氯化钙溶液中，铝合金表面局部区域点蚀发展迅速，钝化膜被破坏后不能得到有效的修复。
图1 不含缓蚀剂的25%CaCl2溶液中铝合金
电极浸泡22小时后的AFM形貌图(5μm×5μm)
1 实验
研究材料为Y112型铝合金，将其制备成工作面积为1×1cm2的研究电极, 工作面积以外的部分用环氧树脂封装。工作面用1800目水砂纸打磨平整，至无可见划痕并用去离子水清洗，自然干燥后在室温下浸泡于添加有不同缓蚀剂的25%(w/w)氯化钙基础溶液中，经过22小时后取出，表面用去离子水清洗干净并自然干燥后用于ATM实验。
使用上海爱建纳米科技发展有限公司生产的AJ-III型原子力显微镜进行原子力显微实验。实验所用溶液中几种缓蚀剂的添加量与添加种类如表1所示，所有浓度均为质量百分比浓度。
表1 各个实验溶液中缓蚀剂的添加量与添加种类
溶液编号氯化钙钼酸钠亚硝酸钠BTA 125%000
225%0.20%00
325%0
0.15%0.20% 425%0.20%00.20%
图2 不含缓蚀剂的25%CaCl2溶液中铝合金电极
浸泡22小时后的AFM形貌图(1μ
m×1μm)
图3 含0.20%钼酸钠的25%CaCl2溶液中铝合金
电极浸泡22小时后的AFM形貌图(5μm×5μm)图3为加入0.20% Na2MoO4的CaCl2溶液中铝合金浸泡22小时后的表面AFM形貌，测试面积为5μm×5μm。从图中可以看出，试样的表面结构较为均匀，表面的平均粗糙度为8.237nm，与图1对应的结果比较，还不到不含缓蚀剂的CaCl2溶液中铝合金表面粗糙度的二分之一。同时测定的Rmax值为56.079nm，小于不含缓蚀剂的CaCl2溶液中铝合金表面Rmax值的三分之一。在1μm×1μm的小范围扫描中(见图4)，铝合金表面的平均粗糙度为1.594nm，Rmax值为14.355nm，明显小于不含缓蚀剂的CaCl2溶液中铝合金表面的平均粗糙度或Rmax 值。因此Na2MoO4的存在抑制了铝合金表面腐蚀过程的进行，有效减小了点蚀程度或者Na2MoO4的存在使铝合金表面局部区域的点蚀可以得到及时而有效的修
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图7 含0.15%亚硝酸钠和0.20%BTA 的25%CaCl 2
溶液中铝合金电极浸泡22小时后的AFM 形貌图
(5μm ×5μ
m)图5为在0.20% Na 2MoO 4和0.20%BTA 共存的CaCl 2溶液中，铝合金浸泡22小时后的表面AFM 形貌，测试面积为5μm ×5μm 。与图3相比，试样的表面的不均匀性增加，并出现了坑状结构，表面的平均粗糙度为12.335nm ，表面Rmax 值为80.786nm ，比仅含有0.20% Na 2MoO 4的CaCl 2溶液中铝合金表面粗糙度略有增加，说明BTA 的加入使铝合金表面的不均匀性增加，也说明BTA 覆盖层不能有效与Na 2MoO 4协同作用对铝合金表面实现完整缓蚀性覆盖，部分暴露区域点腐蚀有可能继续发生。在1μm ×1μm 的小范围扫描中(见图6)，铝合金表面的平均粗糙度为1.432nm ，表面Rmax 值为8.838nm ，与含有0.20%Na 2MoO 4单一缓蚀剂的CaCl 2溶液中铝合金表面粗糙度或表面Rmax 值相当，可见点蚀只在铝合金表面一小部分区域有所发展。与图4相比，图6中比较均一的纳米表面结构说明BTA 覆盖层在铝合金表面大部分区域的覆盖是比较均匀的。显示BTA 的加入虽然可能导致铝合金表面局部区域的点蚀加剧，但同时图5 含0.20%钼酸钠和0.20%BTA 的25%CaCl 2溶液中铝合金电极浸泡22小时后的AFM 形貌图(5μm ×5μm
)
图6 含0.20%钼酸钠和0.20%BTA 的25%CaCl 2溶液中铝合金电极浸泡22小时后的AFM 形貌图(1μm ×1μm
)
图4 含0.20%钼酸钠的25%CaCl 2溶液中铝合金电极浸泡22小时后的AFM 形貌图(1μm ×1μ
m)
也使Na 2MoO 4在铝合金表面大部分区域形成的氧化膜的均匀性更加良好，使这些区域铝合金的耐腐蚀能力增强。
复。Na 2MoO 4在铝合金表面形成的氧化膜比较致密，使铝合金表面粗糙度可以维持在一个较低的水平。
图7为加入0.15% NaNO 2和0.20%BTA 后CaCl 2
溶液中铝合金浸泡22小时后的表面AFM 形貌，测试面积为5μm ×5μm 。与图5相比，试样的表面点蚀坑的深度和范围明显增加，表面的平均粗糙度为 18.435nm ，表面Rmax 值为120.801nm ，接近不含缓蚀剂的CaCl 2溶液中铝合金表面的平均粗糙度或表面Rmax 值，这说明BTA 的加入使NaNO 2对铝合金的缓蚀能力降低，0.15% NaNO 2和0.20%BTA 的协同作用效果比0.20% Na 2MoO 4和0.20%BTA 的效果要差。在1μm ×1μm 的小范围扫描中(图8)铝合金表面的平均粗糙度为8.221nm ，表面峰-峰值为68.921μm ，表面有明显的点蚀沟痕，本文认为这是由于NO 22-离子比MoO 42-离子直径要小，更易穿透BTA 覆盖层的缺陷，在铝合金表面造成点蚀加剧和点蚀扩展而产生的。
综上所述，加入0.20% Na 2MoO 4可以对高浓度氯离子条件下的铝合金起到较好的缓蚀作用；由于BTA 覆盖层不能在铝合金表面实现100%的覆盖，
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加入0.20%BTA 后加速了BTA 覆盖层缺陷处的点蚀，使Na 2MoO 4的缓蚀效果下降；虽然NaNO 2单独使用能使铝合金表面形成致密的氧化膜，但其与BTA 的协同作用的效果并不理想，0.20% Na 2MoO 4和0.20%BTA 的协同作用效果要优于0.15% NaNO 2和0.20%BTA 的作用效果。
图8 含0.15%亚硝酸钠和0.20%BTA 的25%CaCl 2溶液中铝合金电极浸泡22小时后的AFM 形貌图
(1μm ×1μ
m)
结果表明，本文采用的三种缓蚀剂对铝合金在高氯离子溶液环境中均有一定缓蚀效果。但是，不同缓蚀剂提高铝合金抗腐蚀能力的程度是不相同的，不同缓蚀剂配合使用改善铝合金的抗腐蚀能力有一些独特的优点，但是也存在同时使用几种缓蚀剂后反而降低缓蚀能力的情况，因此在选用缓蚀剂时不仅应该考虑它们独自的缓蚀能力，而且还应该分析它们协同作用的效果。
参考文献
[1] Azki Ahmad ，B.J. Abdul Aleem ．Degradation of aluminium metal
matrix composite in salt water and its control ．Materials and Design 23(2002)173-180
[2] Chen CJ. Introduction to Scanning Tunneling Microscopy[M]. Oxford University Press Inc,1993
[3] 吕维刚, 杨得全, 力虎林．AFM 研究表面活性剂对Fe 2O 3纳米 薄膜形貌的影响．功能材料．2000.3
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3 结论
原子力显微镜测试铝合金表面腐蚀形貌得出的
政策要闻
国务院《关于做好建设节约型社会近期重点工作通知》鼓励生产耐腐蚀金属材料
近期，国务院在《关于做好建设节约型社会近期重点工作通知》中指出，在“十一五”期间，必须进一步转变经济增长方式，加快建设节约型社会，提高资源利用效率，减少损失浪费，以尽可能少的资源消耗，创造尽可能大的经济社会效益。
建设节约型社会的指导思想是，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，认真贯彻党的十六大和十六届三中、四中全会精神，树立和落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观，坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针，紧紧围绕实现经济增长方式的根本性转变，以提高资源利用效率为核心，以节能、节水、节材、节地、资源综合利用和发展循环经济为重点，加快结构调整，推进技术进步，加强法制建设，完善政策措施，强化节约意识，尽快建立健全促进节约型社会建设的体制和机制，逐步形成节约型的增长方式和消费模式，以资源的高效和循环利用，促进经济社会可持续发展。
《通知》在“加快建设节约型社会的重点工作中”，明确提出要“鼓励生产高强度和耐腐蚀金属材料，提高材料强度和使用寿命。”
《通知》要求各地区、各部门要从战略和全局的高度，充分认识建设节约型社会的重要意义，按照国务院的统一部署和建设节约型社会的各项工作安排，结合本地区、本部门实际，抓紧制订具体实施方案，精心组
织，认真抓好落实，切实抓出成效。
氯离子腐蚀介绍
氯离子腐蚀研究 一：氯离子可破坏金属氧化膜保护层，形成点蚀或坑蚀。对奥氏体不锈钢会出现晶间腐蚀。 曾碰到过这种问题，最后结论是没有解决办法，用别的材料成本太高效果也不见得很好没考虑，所以就正常用16MnR然后考虑点腐蚀余量。 除了衬胶,衬塑也可以呀,如果是管线,当然最好的办法还是选用钛材,只是花钱多啊! 对氯离子腐蚀，可以采用双相不锈钢。 二：这个与氯离子的浓度有关系和操作温度有关。 通常可以用碳钢，不如纯碱的盐水工段有不少设备就采用碳钢材料。当然为了增加寿命可以采用内部涂漆、衬胶等。 有条件可以采用双相钢，钛材等。 而且钢材的抗拉强度不要太高，最便宜的还是内壁衬胶，也是一个不错的方法。我们的盐酸罐就是这种方法。 当然其温度压力也有要求。 脱硫行业中会用一些254SMO，Al6XN，SAF2507，1.4529等，不重要的地方也可以衬胶
我同意六楼的观点,我们买的泵基本上是2605 三：氯离子一般都是海水里，所以要选耐海水腐蚀的钢种，通常的18-8型奥氏体不锈钢经验证，耐海水腐蚀并不好。在海水环境下不锈钢的 使用，孔蚀、间隙腐蚀的局部腐蚀有时发生。对这些局部腐蚀的抑制，已知增加Cr和Mo，奥氏体系不锈钢和双相钢，特别是添加N是 有效果的，美国研制的超级奥氏体不锈钢（牌号我记不清了），日本研制的高N奥氏体系不锈钢，因为316L,317L这类钢不抗海水腐蚀！以下钢种供参考： 高强度耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢00Cr16Ni6Mo3Cu1N 高强度耐海水腐蚀不锈钢00Cr26Ni6Mo4CuTiAl 耐海水不锈钢Yus270（20Cr－18Ni－6Mo－0．2N） 管道中氯离子含量高是不是会对管道产生腐蚀，这个过程是怎样的是什么和什么发生反应？介绍的详细一点谢谢了 最佳答案 不一定是酸性才腐蚀，这种问题我以前碰到过——氯离子的应力腐蚀开裂，一般不锈钢对Cl离子比较敏感。建议用“不锈钢”、“ Cl离子”、“应力腐蚀”等关键词搜索获取更多资料，也可以寻找这方面的专著，讲述更清楚明白。譬如：
水中氯化物含量的测定.doc
成绩 评语 Scor e 教师签字日期 Comment 学时 Signature of Tutor________________ Date:_______ 2 Time 班 组别姓名学号级 Grou Name Student No. Cla p ss 项目编号项目名称 实验三：水中氯化物的测定（沉淀滴定法）Item No. Item 课程名称教材 Course Textbook 一、实验时间、地点 二、实验目的 1.学会用硝酸银标准溶液来滴定水中的氯化物； 2.掌握用莫尔法测定水中氯化物的原理和方法。 三、实验原理 在中性或弱减性溶液中，以铬酸钾为指示剂，用硝酸银滴定氯化物时，由于氯化银的溶解度小于 铬酸银的溶解度，Cl -首先被完全沉淀后，铬酸银才以铬酸银形式沉淀出来，产生砖红色，指示Cl - 滴定的终点。 +- 2- →Ag CrO↓ 沉淀滴定反应如下：Ag +Cl ? AgCl↓ 2Ag++CrO 4 24 铬酸根离子的浓度，与沉淀形成的迟早有关，必须加入足量的指示剂。 且由于有稍过量的硝酸银与铬酸钾形成铬酸银沉淀的终点较难判断，所以需要以蒸馏水作空白滴定， 以作对照判断( 使终点色调一致) 。 四、实验内容
用移液管移取L 氯化钠标准溶液，加蒸馏水，加一毫升K2CrO4,指示剂。在玻璃棒的不断搅动下，用硝酸银标准溶液滴定至淡橘红色，即为终点。同时做空白试验。根据氯化钠标准溶液的浓度和滴定中所消耗硝酸银溶液的体积，计算硝酸银溶液的准确浓度。 五、实验器材 1.棕色酸式滴定管一支， 25ml； 2.瓷坩埚一个， 250ml； 3.移液管一支， 50ml； 4.烧杯一支， 250ml； 5.玻璃棒 1 支； 6.滴定台、滴定夹。 六、实验步骤 步骤 1: 取水样 25ml 到 250ml 瓷坩埚中，在用量筒量入25ml 的自来水稀释，滴加1ml K CrO 用玻璃棒搅匀； 24, 步骤 2：在滴定管装满水后，扭开活塞，检查滴定管的严密性。检查完毕后，将L 的硝酸银溶液倒入滴定管中； 步骤 3：用烧杯将瓷坩埚固定住，在玻璃棒的搅拌下，用硝酸银溶液滴定至淡橘红色，即为终点。根据氯化钠 标准溶液的浓度和滴定中所消耗硝酸银溶液的体积，计算硝酸银溶液的准确浓度。
ASTM水中氯离子含量测定标准方法D 512-04
Designation: D 512-04 Standard Test Methods for Chloride Ion In Water 水中氯离子含量测定标准方法 1.范围 1.1 该测试方法适用普通水、废水（仅测试方法C）和盐水中氯离子的确定。包括以下三种测试方法： 1.2 测试方法A，B，和C在操作方法D 2777-77下有效，仅测试方法B 还需满足操作规程D 2777-86。更多信息参考14，21和29节。 1.3 该标准试验方法没有包含所有的安全问题，即便要，也应联系实际需要。在试验前确定合适的安全、健康守则和决定其规章制度适用的局限性是试验者的责任。对于特需危险说明，见26.1.1。 1.4 先前的比色试验方法已经终止。参考附录X1获取历史信息。 2. 参考文件
3. 术语 3.1 定义-用于这些试验方法的术语定义，参考术语D 1129和D 4127。 4. 意义和作用 4.1 水中氯离子处在管理中，因此必须精确地测量。氯离子对于高压锅炉系统和不锈钢是非常有害的，因此为防止破坏，监测是很重要的。氯离子分析作为一种工具广泛用于估计集中循环，例如应用在冷却塔中。处理水和食品加工工业中的分选液同样需要可靠的氯离子分析方法。 5. 试剂的纯度 5.1 试剂的化学等级在所有试验中适用。除非有其它说明，所有试剂应遵从美国化学界分析性试剂的规范委员会要求，有关规范都可从委员会取得。可能使用其它等级，倘若首先确定试剂纯度高得足以允许使用而不用降低确定的精度。 5.2 水的纯度-除非另有说明，参照水应理解为符合规范D 1193的Ⅰ型试剂水。其它类型的试剂水可能使用，倘若首先能确定水纯度高得足以允许使用而不影响试验方法的精度和偏差。Ⅱ型水在该试验方法中的循环测试时使用。 6. 取样 6.1 按照操作规程D 1066和D 3370的要求采集试样。 TEST METHOD A-MERCURIMETRIC TITRATION 测试方法A-汞液滴定法 7. 范围 7.1 该测试方法能用于确定水中离子，假设干扰可忽略（见小节9）。 7.2 尽管在研究报告中没有明确说明，精度表述是假设使用Ⅱ试剂水。在未经试验的地方确定该测试方法的有效性是分析者的责任。 7.3 该测试方法对于氯离子浓度在8.0-250mg/L的范围有效。 8. 测试方法概要 8.1 将稀释汞滴定液加入一份酸性试样中，该试样为混合二苯偶氮碳酰肼（diphenylcarbazone）-溴苯酚的蓝色指示剂。滴定的最后为蓝-紫罗兰颜色的二苯偶氮碳酰肼（diphenylcarbazone）化合物。 9. 干扰 9.1 通常在水中发现的阴离子和阳离子不会干扰测试。锌、铅、镍、亚铁的
氯离子对不锈钢的腐蚀
氯离子对不锈钢的腐蚀 问题描述：对于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的腐蚀，各种权威的书籍均有严格的要求，氯离子含量要小于25ppm，否则就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。但是事实上在工程应用中我们有很多高浓度的氯离子含量的情况下在使用奥氏体不锈钢，因些分析氯离子对不锈钢的腐蚀，采取预防措施，延长使用寿命，或合理选材。 不锈钢的腐蚀失效分析： 1、应力腐蚀失：不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀。应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。常用的防护措施：合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。控制应力：装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力，防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。严格遵守操作规程：严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0 ×10 - 6 以下。实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。 2、孔蚀失效及预防措施 小孔腐蚀一般在静止的介质中容易发生。蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子的水溶液中便产生了溶解，结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm小蚀坑这些小蚀坑便是孔蚀核。只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。常见预防措施：在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。降低氯离子在介质中的含量。加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。采用外加阴极电流保护,抑制孔蚀。 3、点腐蚀：由于任何金属材料都不同程度的存在非金属夹杂物，这些非金属化合物，在Cl 离子的腐蚀作用下将很快形成坑点腐蚀，在闭塞电池的作用，坑外的Cl离子将向坑内迁移，而带正电荷的坑内金属离子将向坑外迁移。在不锈钢材料中，加Mo的材料比不加Mo的材料在耐点腐蚀性能方面要好，Mo含量添加的越多，耐坑点腐蚀的性能越好。 4.缝隙腐蚀 缝隙腐蚀与坑点腐蚀机理一样，是由于缝隙中存在闭塞电池的作用，导致Cl离子富集而出现的腐蚀现象。这类腐蚀一般发生在法兰垫片、搭接缝、螺栓螺帽的缝隙，以及换热管与管板孔的缝隙部位，缝隙腐蚀与缝隙中静止溶液的浓缩有很大关系，一旦有了缝隙腐蚀环境，其诱导应力腐蚀的几率是很高的。 总结 1：几种不锈钢在含氯(Cl—)水溶液中的适用条件 一、板片材料的选用 （1）注：不含气体、PH值为7(即中性)、流动的含氯水溶液。 （2）奥氏体不锈钢对硫化物(SO2 、SO3)腐蚀有一定的抗力。但是，Ni含量越高，耐蚀性将降低（因生成低熔点NiS）,可能引起硫化物应力腐蚀开裂。硫化物应力腐蚀开 裂同材料的硬度有关，奥氏体不锈钢的硬度应≤HB228；Ni-Mo或Ni–Mo–Cr合金的 硬度不限；碳素钢的硬度应≤HB225； 3）必须注意板片材料与垫片或胶粘剂的相容性。例如，应避免将含氯的垫片或胶粘剂（如氯丁橡胶或以其为溶质的胶粘剂）与不锈钢板片组配,或者将氟橡胶、聚四氟乙烯（PTFE）垫片与钛板板片组配；
水中氯离子含量的测试方法
测定水中氯离子含量的测试方法 1.适用范围* 1.1如下三个测试方法包括了水、污水（仅测试方法C）及盐水中氯离子含量的测定： 部分 测试方法A（汞量滴定法）7~10 测试方法B（硝酸银滴定法）15~21 测试方法C（离子选择电极法）22~29 1.2测试方法A、B和C在应用（practice）D2777-77下有效，仅仅测试方法B在应用D2777-86下也同样有效，详细的信息参照14、21和29部分。 1.3本标准并不意味着罗列了所有的，如果存在，与本标准的使用有关的安全注意事项。本标准的使用者的责任，是采用适当的安全和健康措施并且在使用前确定规章制度上的那些限制措施的适用性。明确的危害声明见26.1.1。 1.4以前的比色法不再继续使用。参照附录X1查看历史信息。 2．参考文献 2.1ASTM标准 D1066蒸汽的取样方法2 D1129与水相关的术语2 D1193试剂水的规范2 D2777D-19水委员会应用方法的精确性及偏差的测定2 D3370管道内取水样的方法2 D4127离子选择电极用术语2 3．专用术语 3.1定义——这些测试方法中使用的术语的定义参照D1129和D4127中的术语。 4．用途及重要性 4.1氯离子是，因此应该被精确的测定。它对高压锅炉系统和不锈钢具有高度危害，所以为防止危害产生监测是必要的。氯分析作为一个工具被广泛的用于评估循环浓度，如在冷却塔的应用。在食品加工工业中使用的处理水和酸洗溶液也需要使用可靠的方法分析氯含量。 5．试剂纯度 5.1在所有的试验中将使用试剂级化学物质。除非另有说明，所有试剂应符合美国化学品协会分析试剂委员会的规范要求。如果能断定其他等级的试剂具有足够高的纯度，使用它不会减少试验的精度，则这种等级的试剂也可以使用。 5.2水的纯度——除非另有说明，关于水的标准应理解为指的是如Specification D1193中由第二类所定义的试剂水。 6.取样 6.1根据标准D1066和标准D3370取样。
水中氯离子测定方法
测定氯离子的方法 硝酸银滴定法 一、原理 在中性介质中，硝酸银与氯化物生成白色沉淀，当水样中氯离子全部与硝酸银反应后，过量的硝酸银与铬酸钾指示剂反应生成砖红色铬酸银沉淀，反应如下：NaCl + AgNO3 →AgCl ↓+ NaNO3 2 AgNO 3 + K2CrO 4 →Ag2CrO4↓+ KNO3 二、试剂 1、0.05%酚酞乙醇溶液：称取0.05g的酚酞指示剂，用无水乙醇溶解，称重至100g。 2、0.1410 mol/L氯化钠标准溶液：称取4.121g于500~600℃灼烧至恒重之优级纯氯化钠，溶于水，移至500ml容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液每毫升含 5mg氯离子。 3、0.01410 mol/L氯化钠标准溶液：吸取上述0.1410mol/L标准溶液50ml，移入500ml容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液每毫升含0.5mg氯离子。 4、硝酸银标准溶液：称取2.3950g硝酸银，溶于1000ml水中，溶液保存于棕色瓶中。 5、硝酸银标准溶液的标定：吸取0.01410mol/L（即1毫升含0.5mg氯离子）的氯化钠标准溶液10毫升，体积为V1，于磁蒸发皿中，加90ml蒸馏水，加三滴酚酞指示剂，用氢氧化钠调至红色消失，加约1ml10%铬酸钾指示剂，此时溶液呈纯黄色。用待标定的硝酸银溶液滴定至砖红色不再消失，且能辨认的红色（黄中带红）为止，记录消耗体积为V。以相同条件做100ml蒸馏水空白试验，消耗待标定的硝酸银的体积为V0。 浓度计算如下： C= V1×M×1000 V －V0 式中：C-硝酸银标准溶液的浓度，摩尔/升；
V1-氯化钠标准溶液的吸取量，毫升； M-氯化钠基准溶液的浓度，摩尔/升； V-滴基准物硝酸银溶液消耗的体积，毫升； V0-空白试验，硝酸银溶液消耗的体积，毫升。 调整硝酸银浓度使其摩尔浓度正好为0.0141mol/L。此溶液滴定度为1ml硝酸银溶液相当于0.5mg氯离子。 三、仪器 白磁蒸发皿：150ml 棕色滴定管 四、分析步骤 取50~100ml水样于蒸发皿中，加三滴酚酞指示剂，用0.02mol/L氢氧化钠溶液调成微红色，再加0.05mol/L硝酸调整至红色消失，再加入1滴管（约0.5~1ml）10%铬酸钾指示剂，此时溶液呈黄色，用硝酸银标准溶液滴定至所出现的铬酸银红色沉淀不再消失（即溶液呈黄中带红）为终点，以同样方法做空白试验，终点红色要一致。 五、分析结果的计算 水样中氯离子含量为X（毫克/升），按下式计算： X = （V2－V0）×M×35.45×1000 V W 式中：V2—滴定水样时硝酸银标准溶液的消耗量，毫升； V0—空白试验时硝酸银标准溶液的消耗量，毫升； M—硝酸银标准溶液浓度，摩尔/升； V w水样体积，毫升； 35.45—为氯离子摩尔质量，克/摩尔。 六、注意事项： 1、本方法适用于不含季胺盐的循环冷却水和天然水中氯离子的测定，其范围小于100mg/L。
氯离子腐蚀及不锈钢知识
氯离子对热力机组的腐蚀危害极大,其腐蚀表现形式主要是破坏金属表面的钝化膜,进而向金属晶格里面渗透,引起金属表面性质的变化.本文分析了氯离子对金属腐蚀的机理,并针对热力系统内部氯离子的来源,提出了相应的解决措施. 岭澳核电站循环水过滤系统316L不锈钢管道点腐蚀的理论分析 Analysis of Pitting Corrosions on 316L Stainless Steel Pipes of Circulation Water Filtering System in Ling抋o Nuclear Power Station 简隆新1 ，时建华2 （1.中广核工程有限公司，广东深圳518124； 2.大亚湾核电运营管理有限公司，广东深圳518124） 简单介绍了循环水旋转滤网反冲洗系统及316L不锈钢管道的使用情况，分析了316L不锈钢的抗腐蚀性。详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素，分析了316L不锈钢点腐蚀的情况，提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。 316L不锈钢；管道；点腐蚀 Abstract: This paper gives a general introduction to the rotating drum filter back flushing system and the usage of 316L stainless steel pipes. It also analyses the characteristic of anti-corrosion of 316L stainless steel. At the same time, it gives a detailed introduction to the mechanism of forming pitting corrosion and the factors affecting its formation. The analysis of the pitting phenomena and suggestion for the pipe material selection are also discussed in this paper. Key words: 316L Stainless steel; Pipe; Pitting corrosion 1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介 循环水过滤系统(CFI)的主要设备是旋转海水滤网，在其运行中要不断清除滤出的污物，通过反冲洗系统来实现。反冲洗的水源与主循环水一样引自旋转滤网后的海水水室，后经两级泵加压和中间过滤输至旋转滤网的特定部位冲洗污物，设计流速2.3m/s。反冲洗海水管道设计采用公称直径150mm（壁厚7.11mm）的316L不锈钢管。输送的海水含氯量为17g/L，摩尔浓度为0.48mol/L，为防止回路中海生物滋生，注入次氯酸钠溶液，使循环水入口次氯酸钠的质量分数控制在1×10-6。 2 316L不锈钢管道的使用情况 CFI系统于2000-05-17完成安装交付调试，进行单体调试及系统试运。2001年4月，1号机组管道首次出现泄漏，泄漏部位位于管道竖直段与水平段弯头焊口处，泄漏点表现为穿透性孔，孔的直径很小，但肉眼可见，管道内壁腐蚀处呈扩展状褐色锈迹，判断为典型的不锈钢点腐蚀。当时的处理措施是切除泄漏的管段，更换同材质的新管段，并在新管段底部增加了一个疏水阀，目的是在管道停运期间排空管内积水以防止腐蚀的再次发生。但在2001年9月，1号机管道又发现漏点。2001年10月电厂决定将所有反冲洗管道更换为碳钢衬胶管道。改造后运行至今未发生泄漏。 3 316L不锈钢的抗腐蚀性分析 316L不锈钢属300系列Fe-Cr-Ni合金奥氏体不锈钢，由于铬、镍含量高，是最耐腐蚀的不锈钢之一，并具有很好的机械性能。字母“L”表示低碳（碳含量被控制在0.03%以下），以避免在临界温度范围(430～900℃)内碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供特别好的耐蚀性。但316L不锈钢抗氯离子点腐蚀的能力较差。 4 不锈钢的点腐蚀机理
氯化物的检测原始记录
大理恒泰科技有限公司受控号： 化学分析项目检测原始记录 （氯化物）共页第页 样品编号：样品名称：样品性状：液态数量： 检验项目：氯□，氯化物□，盐酸□ 收样日期：年月日检测日期：年月日 检验技术依据/标准：GBZ/T160.37 -2004 工作场所空气有毒物质测定氯化物 检验方法：GBZ/T160.37-2004氯化物的测定-甲基橙分光光度法 检验地点及环境条件：实验室；温度：℃，相对湿度：％ 主要仪器设备及编号：7230G可见光分光光度计 一、试剂： 二、分析步骤： 1.吸收液的配置： 称取0.1000g甲基橙，溶于约100ml40～50O C无氯蒸馏水中，冷却后加入19ml99.7%(V/V)乙醇，用水定量转移入1000ml容量瓶中，并稀释至刻度。1ml此溶液相当于24μg氯。 标定方法： 量取5.0ml此溶液于100ml锥形瓶中，加入0.1g溴化钾，20ml水和5ml硫酸(2.57mol/L)；用10ml微量滴定管逐滴加入氯标准溶液；在滴定至接近终点时，每滴加1滴必须振摇5min，待颜色完全退去后才能再加，滴加至甲基橙红色褪去为止。根据标准溶液用量计算1ml此溶液相当于氯的含量。 注：根据浓硫酸在稀释前后溶质的物质的量不变C1?V1=C2?V2来配置 2.57mol/L的硫酸； 氯含量的相关计算公式：cl2+2KBr=2Kcl+Br2 2Br2+{(cH3)2NC6H4N=NC6H4SO3Na}=(cH3)NC6H4NBr2+Br2NC6H4NSO3Na 3H2SO4+5KBr+KBrO3=3K2SO4+3H2O+3Br2 然后，取相当于1.25mg氯的此溶液(约50ml)，于500ml容量瓶中，加入1g溴化钾，加水至刻度。1ml此溶液相当于2.5μg氯。再取400ml此溶液与100ml硫酸溶液(2.57mol/L)混合。为吸收液。
水中氯离子的测定(莫尔法)知识讲解
水中氯离子的测定(莫 尔法)
实验12 水中氯离子的测定（莫尔法） 一．实验目的 1. 掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理和方法； 2. 学习滴定管等实验仪器的使用。 二．背景知识及实验原理 1. 背景知识 氯离子几乎存在于所有的水中，其含量各处不同。海水、苦咸水、生活污水和工业废水中，往往都有大量氯离子，甚至天然淡水源中也含有一定的数量。天然水中氯离子的来源有如下几方面： （1）水源流经含有氯化物的地层； （2）水源受生活污水或工业废水的污染； （3）近海地区的水源受海水的影响。地面水会因潮汐影响或枯水季节使海水倒灌；海风也会挟带氯离子；地下水有时会由海水渗入补给，这些都会使氯离子的含量增高。 山水、溪水的氯离子含量较低，只有几至几十毫克每升。海水和地下水中常会有几十至几百毫克每升。苦咸水中氯离子含量高达2000~5000mg/L。海水的氯离子含量很高，有15000~20000mg/L。一般来说，氯离子的含量随水中矿物质的增加而增多。 人体摄入氯离子过多所引起的机体危害作用并不多见。仅见于严重失水、持续摄入高氯化钠或过多氯化铵的情况。 一般来说，锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束以及锅铜等零部件都会由于氯离子含量高而出现被腐蚀的现象，这样往往会造成这些金属部件变得越来越
薄，甚至还会出现穿孔等问题。更为严重的就是腐蚀也可能会造成金属内部结构上的破坏。被长期腐蚀的金属，它的强度会有显著下降。这样，不但会严重影响到锅炉的安全运行，还会缩短锅炉可以使用的期限，造成经济上的损失。 2. 实验原理 沉淀反应很多，但是能用于沉淀滴定法中的沉淀反应却很少，相当多的沉淀反应都不能完全符合滴定对化学反应的基本要求，而无法滴定。最有实际意义的是生成微溶银盐的反应，以生成银盐沉淀的反应为基础的滴定方法，即所谓银量法。根据滴定时所用指示剂不同，银量法分为莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。主要用于水中Cl-、Br-、SCN-和Ag+离子等的测定。莫尔法是以铬酸钾（K2CrO4）为指示剂的银量法。只适用于AgNO3直接滴定Cl-、 Br-、而不适用于滴定I-和SCN-，因为AgI和AgSCN沉淀更强烈地吸附I-和SCN-，使终点变色不明显，误差较大。 在中性或弱碱性溶液中（pH6.5~10.5），以铬酸钾（K2CrO4）为指示剂，用AgNO3标准溶液直接滴定水中Cl- 时，由于AgCl（K spΘ=1.8×10-10）的溶解度小于Ag2CrO4（K spΘ=1.1×10-12）的溶解度，根据分步沉淀的原理，在滴定过程中，首先析出AgCl沉淀，到达计量点后，稍过量的Ag+与CrO42-生成砖红色AgCrO4沉淀，指示滴定终点到达。反应式如下： Ag+（aq）aq) + Cl-（aq）= AgCl （白↓） 2Ag+（aq）aq) + CrO42-（aq）= Ag2CrO4（砖红色↓） 由于滴定终点时，AgNO3的实际用量比理论用量稍多点，因此需要以蒸馏水做空白试验扣除。根据AgNO3标准溶液的的量浓度和用量计算水样中Cl-的含量。
氯离子的测定方法 (2)
氯离子的测定方法 1、适用范围 本方法规定了采用磷酸蒸馏-硝酸汞滴定法测定水泥及其原料中氯的化学分析方法。 本方法适用于水泥及其原料中的氯含量的测定。 2、方法提要 用规定的蒸馏装置在250℃-260℃温度条件下，以过氧化氢和磷酸分解试样，以净化空气做载体，进行蒸馏分离氯离子，用稀硝酸做吸收液，蒸馏10min-15min后，用乙醇吹洗冷凝管及其下端于锥形瓶内，乙醇的加入量占75%（体积分数）以上。在PH3.5左右，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，用硝酸汞标准滴定溶液进行滴定。 3、试剂 3.1硝酸：密度1.39g/cm3-1.41 g/cm3或质量分数65%-68%； 3.2磷酸，密度1.68g/cm3或质量分数≥85%； 3.3乙醇，体积分数95%或无水乙醇； 3.4过氧化氢，质量分数30%； 3.5氢氧化钠溶液［c(NaOH)=0.5mol/L］：将2g氢氧化钠溶于100ml 水中； 3.6硝酸溶液［c(HNO3)=0.5mol/L］：取3ml硝酸，用水稀释至100ml； 3.7氯离子标准溶液 准确称取0.3297g已在105℃-106℃烘2h的氯化钠，溶于少量水中，然后移入1L容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml 含0.2mg氯离子。吸取上述溶液50ml，注入250ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含0.04mg氯离子。 3.8硝酸汞标准滴定溶液［c(Hg(NO3)2)=0.001mol/L］
3.8.1硝酸汞标准滴定溶液［c(Hg(NO3)2)=0.001mol/L］的配制 称取0.34g硝酸汞［Hg(NO3)2·1/2H2O］，溶于10ml硝酸中，移入1L容量瓶内，用水稀释至标线，摇匀。 3.8.2硝酸汞标准滴定溶液［c(Hg(NO3)2)=0.001mol/L］的标定 用微量滴定管准确加入 5.00ml0.04mg/ml氯离子标准溶液于50ml锥形瓶中，加入20ml乙醇及1-2滴溴酚蓝指示剂，用氢氧化钠溶液调至溶液呈蓝色，然后用硝酸调至溶液刚好变黄，再过量1滴（PH 约3.5），加入10滴二苯偶氮碳酰肼指示剂，用硝酸汞标准滴定溶液滴定至紫红色出现。 同时进行空白试验。使用相同量的试剂，不加入氯离子标准溶液，按照相同的测定步骤进行试验。 硝酸汞标准滴定溶液对氯离子的滴定度，按下式计算： T Cl-=0.04×5.00/（V2-V1）=0.2/（V2-V1） 式中： T Cl---硝酸汞标准滴定溶液对氯离子的滴定度，单位为毫克每毫升（mg/ml）； V2—标定时消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ml）； V1---空白试验消耗硝酸汞标准滴定溶液的体积，单位为毫升（ml）； 0.04---氯离子标准溶液的浓度，单位为毫克每毫升（mg/ml）； 5.00---加入氯离子标准溶液的体积，单位为毫升（ml）。 3.9硝酸银溶液5g/l：将5g硝酸银溶于1L水中； 3.10溴酚蓝指示剂溶液（1g/L）:将0.1g溴酚蓝溶于100ml乙醇（1+4）中; 3.11二苯偶氮碳酰肼溶液（10g/L）:将1g 二苯偶氮碳酰肼溶于100ml 乙醇中。
氯离子测定 方法
1．试剂： 1.1 氯化钠:0.1moL/L基准溶液 称取2.9222g磨细并在500～600℃灼烧至恒重的氯化钠，称准至0.0 001g ,溶于不含氯离子的水中，移入500mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。 1.2 硝酸银:0.1moL/L标准溶液 配制:称取85g硝酸银溶于5L水中，混合均匀后贮于棕色瓶内备用(如有混浊需过滤)。 标定:吸取25.00mL，氯化钠标准溶液，置于150mL烧杯中，加4滴铬酸钾指示剂，均匀搅拌下用0.1moL/L硝酸银标准溶液滴定，直至呈现稳 定的淡桔红色悬浊液，同时做空白试验校正。 计算:硝酸银标准溶液对氯离子的滴定度 T AgNO3/CL-= × 式中: T AgNO3/CL-——硝酸银标准溶液对氯离子的滴定度，mg/mL； W——称取氯化钠的质量，mg； V——硝酸银标准溶液用量，mL； ——空白试验硝酸银标准溶液用量，mL； V P——氯化钠纯度，% 。 1.3 铬酸钾:10%溶液 称取10g铬酸钾溶于100mL水中，搅拌下滴加硝酸银溶液至呈现红棕色沉淀，过滤后使用。 2．分析步骤： 称取样品5.00g(称准至0.01g)，置于150mL烧杯中，加50mL水溶解，加铬酸钾指示剂4滴，均匀搅拌下用0.1moL/L硝酸银标准溶液滴定，至溶液呈淡桔红色。 3．计算： T AgNO3/CL-= 式中:V——硝酸银标准溶用量，mL； T AgNO3/CL-——硝酸银标准溶液对氯离子的滴定度，g/L； m——称取样品的质量，g。 4．允许误差：＜0.01% 5．分析次数及报告值： 同一实验室取双样进行平行测定，其测定值之差超过允许差时应重测，测定值之差如不超过允许差，取测定值的平均值作为报告值。 二、方法二：摘自GB11896-89(90年7月1日实施)
氯离子浓度的测定方法
氯离子浓度的测定方法 内容提要：氯离子是水和废水中最为常见的一种阴离子，过高浓度的氯离子含量会造成饮水苦咸味、土壤盐碱化、管道腐蚀、植物生长困难，并危害人体健康，因此必须控制氯离子的排放浓度。目前国家污水排放标准还未对氯离子的排放标准作出相应要求，仅有部分地方标准对废水中的氯化物作出了相关规定。 氯离子的测定 1、原理 用标准硝酸银AgNO 3 溶液滴定水样,与水样中的氯离子形成氯化银AgCl沉淀， 以铬酸钾为指示剂，当Cl-沉淀完毕后，Ag+与CrO 4 2-形成红色沉淀 2Ag++ CrO 42= Ag 2 CrO 4 ↓（红色） 指示终点的到达。根据AgNO 3 的用量便可算出Cl-的浓度。 2、主要试剂和仪器 （1）AgNO 3标准溶液 C（AgNO 3 ）=0.01mol/L （2）K 2CrO 4 溶液 5%水溶液； （3）Cu（NO 3） 2 溶液 2%水溶 3、测定步骤 （1）吸收100.00ml水样于250ml锥形瓶中，加入2滴酚酞指示剂,用0.1m ol/L NaOH和0.1mol/L HNO 3 溶液调节水样的PH值,使酚酞由红色刚变为无色。 再加入5%的K 2CrO 4 溶液1ml，用AgNO 3 标准溶液滴至出现淡红色，记下消耗的Ag NO 3 标准溶液的体积V1(ml)。 (2)用100ml蒸馏水取代水样,按上述相同步骤做空白试验，所消耗的AgNO 3标准溶液的体积V (ml)。 4、计算 水中CL-含量
式中 V1——测试水样时消耗的AgNO 3 体积，ml; V 0——空白试验消耗的AgNO 3 体积，ml; C——AgNO 3 标准溶液的浓度，mol/L; V——水样的体积，ml; 35.46——CL-的摩尔质量，g/mol。
氯离子腐蚀机理及防护
氯离子对不锈钢腐蚀的机理 在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为 2 种观点。 成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。 吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。 电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。 2 应力腐蚀失效及防护措施 2. 1 应力腐蚀失效机理 在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。应力腐蚀一般都是在特定条件下产生: ①只有在拉应力的作用下。 ②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。
氯离子腐蚀防护
腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但大致可分为2 种观点 成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。 吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样导致了腐蚀的加速。 电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越稳定。因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力 应力腐蚀失效机理 在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断裂。应力腐蚀一般都是在特定条件下产生: ①只有在拉应力的作用下。 ②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶液中才容易发生应力腐蚀。 ③一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。研究表明,应力腐蚀裂纹的产生主要与氯离子的浓度和温度有关。 压力容器的应力来源: ①外载荷引起的容器外表面的拉应力。 ②压力容器在制造过程中产生的各种残余应力。 生产中对应力腐蚀失效的防护措施控制应力腐蚀失效的方法,从内因入手,合理选材,从外因入手,控制应力、控制介质或控制电位等。实际情况千变万化,可按实际情况具体使用。（1）选用耐应力腐蚀材料 （2）控制应力 （3）严格遵守操作规程 工艺操作、工艺条件对压力容器的腐蚀有巨大的影响。因此,必须严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0 ×10 - 6以下。实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。 （4）维修与管理 为保证压力容器长期安全运行,应严格执行有关压力容器方面的条例、法规,对在用压力容器中允许存在的缺陷必须进行复查,及时掌握其在运行中缺陷的发展情况,采取适当的措施,减
水中氯离子含量测定[1]
标准号：D 512-89 测定水中氯离子含量的测试方法1 1.适用范围* 1.1如下三个测试方法包括了水、污水（仅测试方法C ）及盐水中氯离子含量的测定： 部分 测试方法A（汞量滴定法）7~10 测试方法B（硝酸银滴定法）15~21 测试方法C（离子选择电极法）22~29 1.2测试方法A、B和C在应用（practice）D2777-77下有效，仅仅测试方法B在应用D2777-86 下也同样有效，详细的信息参照14、21和29部分。 1.3本标准并不意味着罗列了所有的，如果存在，与本标准的使用有关的安全注意事项。本 标准的使用者的责任，是采用适当的安全和健康措施并且在使用前确定规章制度上的那些限制措施的适用性。明确的危害声明见26.1.1。 1.4以前的比色法不再继续使用。参照附录X1查看历史信息。 2．参考文献 2.1 ASTM标准 D 1066 蒸汽的取样方法2 D 1129 与水相关的术语2 D 1193 试剂水的规范2 D 2777 D-19水委员会应用方法的精确性及偏差的测定2 D 3370 管道内取水样的方法2 D 4127离子选择电极用术语2 3．专用术语 3.1 定义——这些测试方法中使用的术语的定义参照D 1129和D4127中的术语。 4．用途及重要性 4.1 氯离子是，因此应该被精确的测定。它对高压锅炉系统和不锈钢具有高度危害，所以为 防止危害产生监测是必要的。氯分析作为一个工具被广泛的用于评估循环浓度，如在冷却塔的应用。在食品加工工业中使用的处理水和酸洗溶液也需要使用可靠的方法分析氯含量。 5．试剂纯度 5.1在所有的试验中将使用试剂级化学物质。除非另有说明，所有试剂应符合美国化学品协 会分析试剂委员会的规范要求。如果能断定其他等级的试剂具有足够高的纯度，使用它不会减少试验的精度，则这种等级的试剂也可以使用。 5.2 水的纯度——除非另有说明，关于水的标准应理解为指的是如Specification D1193中 由第二类所定义的试剂水。
氯离子的测定
氯离子选择性电极测定水中氯含量（标准加入法） 一、教学要求： 1、了解氯离子选择性电极的基本性能； 2、掌握氯离子选择性电极的使用方法； 3、掌握标准加入法测定水中含氯量的原理和操作方法； 4、 学会使用酸度计测量电动势； 二、预习内容： 1、了解氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理； 2、了解固定离子强度的意义及方法； 3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法； 三、基本操作： pHS-3D 型酸度计测量电动势方法如下： 1、 打开电源开关，仪器进入测量状态 2、 把离子选择性电极和参比电极夹在电极架上； 3、 用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次； 4、 把离子选择性电极的插头持入测量电极插座处； 5、 把参比电极接入仪器后部的参比电极接口处； 6、 把两电极插在被测溶液中，将溶液搅拌均匀； 7、 按模式键至温度档（温度符号闪烁），再按上下键调节温度至室温（溶液温度），再按确定键将更改值输入； 8、按模式键至显示“测试”读取数据。 四、实验原理 氯离子选择性电极是由AgCl 和Ag 2S 的粉末混合物压制成的敏感膜，当将氯离子选择性电极浸入含Cl -的溶液中，可产生相应的膜电势（膜电势的大小与Cl -活度的对数值成线形关系）。 以氯离子选择性电极为指示电极，双液接甘汞电极为参比电极，插入试液中组成工作电池，当氯离子浓度在1～10-4mol/L 范围内，在一定的条件下，电池电动势与氯离子活度的对数成线性关系。 2.303lg C l R T E K n F α- =- 标准加入法是先测量电极在未知试液中的电动势，然后加入小体积待测组分的标准溶液，混合均匀后再测混合液中的电动势，根据两次测量的差值，代入公式计算待测组分的浓度。 先取体积为V x 、浓度为c r,x 的样品溶液，测得电动势E x ，再在样品溶液中加入体积为V s 、浓度为c r,s 的标准溶液，测得电动势E x+s ，参比电极作正极，指示电极作负极时，对阴离子，得 x r,x lg c S K E += )lg(s x r,x x r,s x V V V c V c S K E s s +++=+ E －E E ?=+x s x r s x s s r,c V V V c ?=+ 1110－S E －c c )(r x r,??=
水中氯离子的测定(莫尔法)
实验12 水中氯离子的测定（莫尔法） 一．实验目的 1. 掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理和方法； 2. 学习滴定管等实验仪器的使用。 二．背景知识及实验原理 1. 背景知识 氯离子几乎存在于所有的水中，其含量各处不同。海水、苦咸水、生活污水和工业废水中，往往都有大量氯离子，甚至天然淡水源中也含有一定的数量。天然水中氯离子的来源有如下几方面： （1）水源流经含有氯化物的地层； （2）水源受生活污水或工业废水的污染； （3）近海地区的水源受海水的影响。地面水会因潮汐影响或枯水季节使海水倒灌；海风也会挟带氯离子；地下水有时会由海水渗入补给，这些都会使氯离子的含量增高。 山水、溪水的氯离子含量较低，只有几至几十毫克每升。海水和地下水中常会有几十至几百毫克每升。苦咸水中氯离子含量高达2000~5000mg/L。海水的氯离子含量很高，有15000~20000mg/L。一般来说，氯离子的含量随水中矿物质的增加而增多。 人体摄入氯离子过多所引起的机体危害作用并不多见。仅见于严重失水、持续摄入高氯化钠或过多氯化铵的情况。 一般来说，锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束以及锅铜等零部件都会由于氯离子含量高而出现被腐蚀的现象，这样往往会造成这些金属部件变得越来越薄，甚至还会出现穿孔等问题。更为严重的就是腐蚀也可能会造成金属内部结构上的破坏。被长期腐蚀的金属，它的强度会有显著下降。这样，不但会严重影响到锅炉的安全运行，还会缩短锅炉可以使用的期限，造成经济上的损失。 2. 实验原理 沉淀反应很多，但是能用于沉淀滴定法中的沉淀反应却很少，相当多的沉淀反应都不能完全符合滴定对化学反应的基本要求，而无法滴定。最有实际意义的是生成微溶银盐的反应，以生成银盐沉淀的反应为基础的滴定方法，即所谓银量法。根据滴定时所用指示剂不同，银量法分为莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。主要用于水中Cl-、Br-、SCN-和Ag+离子等的测定。莫尔法是以铬酸钾（K2CrO4）为指示剂的银量法。只适用于AgNO3直接滴定Cl-、Br-、
氯化物原始记录
二次供水检测原始记录 检验项目：氯化物检验日期：年月日 检验方法：硝酸汞容量法室内温度：℃室内湿度： % 检验依据：《生活饮用水标准检验方法》GB/T 5750.5.2—2006 1.试剂 标准溶液（自配）浓度：c[1/2Hg(NO3)2]= mol/L ；配制过程：称取g硝酸汞溶于含mL 硝酸（ρ20=1.42g/mL）的纯水中，用纯水稀释至mL；c(NaCl)= mol/L ：配制过程：称取经700℃烧灼1h的氯化钠（NaCl）g，溶于纯水中并稀释至mL。吸取mL，用纯水稀释至mL。 2. 仪器：锥形瓶，250mL；滴定管，25mL；无分度吸管，50mL。 3. 分析步骤 3.1水样的预处理 3.2取氯化钠标准溶液25.00mL加纯水至50mL，水样及纯水各50mL，分别置于250mL锥形瓶中，加0.2mL指示剂，用硝酸（1.0mol/L）调节水样PH值，使溶液由蓝色变成纯黄色，再加硝酸（0.1mol/L）0.6mL，此时溶液PH值为3.0±0.2。 3.3用硝酸汞标准溶液滴定，当溶液呈淡橙红色，泡沫呈紫色时即为终点。记录氯化钠标准溶液消 耗硝酸汞的量V1mL，水样消耗硝酸汞的量V2；标定时，纯水消耗硝酸汞的量V0 mL。滴定样品时，纯水消耗硝酸汞的量V0′ mL。 4结果计算 硝酸汞标准溶液的浓度：m=错误！未找到引用源。= mg/mL m—1.00mL硝酸汞标准溶液相当于以mg表示的氯化物（Cl-）质量 V0—标定时，纯水消耗硝酸汞的体积，mL V1—滴定氯化物标准溶液消耗的硝酸汞的体积，mL 校正硝酸汞标准溶液浓度，使1.00ml含氯化物0.50mg：需取纯水mL加原硝酸汞标准溶液定容至mL。 氯化物计算公式：ρ（Cl-）=错误！未找到引用源。 ρ(Cl-)—水样中氯化物的质量浓度，mg/L V—水样体积，mL V0′—滴定空白消耗的硝酸汞的体积，mL V2—滴定氯化物标准溶液消耗的硝酸汞的体积，mL 检验者：复核者： 日期：年月日日期：年月日