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氯離子溶液對(duì)金屬腐蝕的不同特點(diǎn)
氯離子(Cl)是廣泛存在于自然界的氯的-1價(jià)離子，無(wú)色。氯離子是生物體內(nèi)含量豐富的陰離子，通過(guò)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)和離子通道參與機(jī)體多種生物功能。
1、Cl-對(duì)金屬腐蝕的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是降低材質(zhì)表面鈍化膜形成的可能或加速鈍化膜的破壞，從而促進(jìn)局部腐蝕；另一方面使得CO2在水溶液中的溶解度降低，從而緩解材質(zhì)的腐蝕。
Cl-具有離子半徑小、穿透能力強(qiáng)，并且能夠被金屬表面較強(qiáng)吸附的特點(diǎn)。Cl-濃度越高，水溶液的導(dǎo)電性就越強(qiáng)，電解質(zhì)的電阻就越低，Cl-就越容易到達(dá)金屬表面，加快局部腐蝕的進(jìn)程；酸性環(huán)境中Cl-的存在會(huì)在金屬表面形成氯化物鹽層，并替代具有保護(hù)性能的FeCO3膜，從而導(dǎo)致高的點(diǎn)蝕率。腐蝕過(guò)程中，Clˉ不僅在點(diǎn)蝕坑內(nèi)富積，而且還會(huì)在未產(chǎn)生點(diǎn)蝕坑的區(qū)域處富積，這可能是點(diǎn)蝕坑形成的前期過(guò)程。它反映出基體鐵與腐蝕產(chǎn)物膜的界面處的雙電層結(jié)構(gòu)容易優(yōu)先吸附Clˉ，使得界面處Clˉ濃度升高。
在部分區(qū)域，Clˉ會(huì)積聚成核，導(dǎo)致該區(qū)域陽(yáng)極溶解加速。這樣金屬基體會(huì)被向下深挖腐蝕，形成點(diǎn)蝕坑陽(yáng)極金屬的溶解，會(huì)加速Clˉ透過(guò)腐蝕產(chǎn)物膜擴(kuò)散到點(diǎn)蝕坑內(nèi)，使點(diǎn)蝕坑內(nèi)的Clˉ濃度進(jìn)一步增加，這一過(guò)程是屬于Clˉ的催化機(jī)制，當(dāng)Clˉ濃度超過(guò)一定的臨界值之后，陽(yáng)極金屬將一直處在活化狀態(tài)而不會(huì)鈍化。因此，在Clˉ的催化作用下，點(diǎn)蝕坑會(huì)不斷擴(kuò)大、加深。盡管溶液中的Na 含量較高，但是對(duì)腐蝕產(chǎn)物膜能譜分析卻未發(fā)現(xiàn)Na元素的存在，說(shuō)明腐蝕產(chǎn)物膜對(duì)陽(yáng)離子向金屬方向的擴(kuò)散具有一定的擬制作用；而陰離子則比較容易的穿過(guò)腐蝕產(chǎn)物膜到達(dá)基體與膜的界面。這說(shuō)明腐蝕產(chǎn)物膜具有離子選擇性，導(dǎo)致界面處陰離子濃度升高。
2、氯離子對(duì)奧氏體不銹鋼的腐蝕主要使點(diǎn)蝕。
機(jī)理：氯離子容易吸附在鈍化膜上，把氧原子擠掉，然后和鈍化膜中的陽(yáng)離子結(jié)合形成可溶性氯化物，結(jié)果在露出來(lái)的機(jī)體金屬上腐蝕了一個(gè)小坑。這些小坑被成為點(diǎn)蝕核。這些氯化物容易水解，使小坑能溶液PH值下降，使溶液成酸性，溶解了一部分氧化膜，造成多余的金屬離子，為了平很腐蝕坑內(nèi)的電中性，外部的Cl-離子不斷向空內(nèi)遷移，使空內(nèi)金屬又進(jìn)一步水解。如此循環(huán)，奧氏體不銹鋼不斷的腐蝕，越來(lái)越快，并且向孔的深度方向發(fā)展，直至形成穿孔。
3、Cl-對(duì)縫隙腐蝕具有催化作用。腐蝕開(kāi)始時(shí)，鐵在陽(yáng)極失去電子。隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，鐵不斷的失去電子，縫隙內(nèi)Fe2 大量的聚積，縫隙外的氧不易進(jìn)入，遷移性強(qiáng)的Cl-即進(jìn)入縫隙內(nèi)與Fe2 形成高濃度、高導(dǎo)電的FeCl2，F(xiàn)eCl2水解產(chǎn)生H ，使縫隙內(nèi)的pH值下降到3～4，從而加劇腐蝕。
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