冷却水中金属腐蚀的影响因素
一、pH值
冷却水的pH值对于金属腐蚀速度的影响往往取决于该金属的氧化物在水中的溶解度对pH值的依赖关系。因为金属的耐蚀性能与其表面上的氧化膜的性能密切相关。
如果该金属的氧化物溶于酸性水溶液而不溶于碱性水溶液例如镍、铁、镁等,则该金属在低pH值时就腐蚀的快一些,而在高pH值是就腐蚀的慢一些。必须指出的是,将铁列入这一类金属是有条件的,因为pH值很高时,铁要溶解而生成铁酸盐。
有些金属的氧化物既溶于酸性水溶液中,又溶于碱性水溶液中。这些氧化物被称为**氧化物,而这些金属则被称为**金属,例如铝、锌、铅和锡。这些金属在中间的pH值范围内具有最高的腐蚀稳定性。
二、阴离子
金属的腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切关系。水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面具有以下的顺序:
冷却水中的等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或金属表面的钝化膜,增加其腐蚀反应的阳极过程速度,引起金属的局部腐蚀。
水中的铬酸根、亚硝酸根、钼酸根、硅酸根和磷酸根等阴离子则对刚有缓蚀作用,其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
三、络合剂
络合剂又称配体。冷却水中常遇到的络合剂有:NH3、CN-、EDTA和ATMP等。他们能与水中的金属离子生成可溶性的络离子,使水中金属离子的游离浓度降低,金属的电极电位降低,从而使金属的腐蚀速度增加。
四、硬度
水中钙离子浓度和镁离子浓度之和称为水的硬度。钙、镁离子浓度过高时,则会与水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用,生成碳酸钙、磷酸钙和硅酸镁垢,引起垢下腐蚀。
五、金属离子
冷却水中的金属离子对腐蚀的影响大致有以下几种情况。
冷却水中的碱金属离子,例如钠离子和钾离子,对金属和合金的腐蚀速度没有明显的或直接的影响。
铜、银、铅等重金属离子在冷却水中对钢、铝、镁、锌这几种常用金属起有害作用。水中的这些重金属离子通过置换作用,以一个个小阴极的形式析出在比他们活泼的基体金属(钢、铝、镁、锌等)的表面,形成一个个微电池而引起基体金属的腐蚀。
在酸性溶液中,Fe3+是一种阴极反应加速剂。某些矿物水具有强烈的腐蚀性,其原因就在于此。在中性溶液中,Fe2+却可以抑制铜和铜合金的腐蚀。
锌离子在冷却水中对钢有缓蚀作用,因此锌盐被广泛用作冷却水缓蚀剂。
六、溶解的气体
(一) 氧
(二) 二氧化碳
(三) 氨
(四) 硫化氢
(五) 二氧化硫
(六) 氯
(七)、浓度
(八)、悬浮固体
(九)、流速
(十)、电偶
(十一)、温度