金属腐蚀与防护课后习题答案
腐蚀与防护试题
1化学腐蚀的概念、及特点
答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点
在不电离、不导电的介质环境下
反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应
腐蚀速度与程度与外界电位变化无关
2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？
答案：氧化膜保护作用条件：
①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度
氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示：
反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量
氧化物的体积： V MO = m'/ ρ '
用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）
当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件
部分金属的?值
氧化物?氧化物?氧化物?
MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2
Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3
Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8
FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6
Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4
SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2
MgO 1.0 CaO 0.7
MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。
MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。
3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别
答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。
与化学腐蚀比较：
①是“湿”腐蚀
②氧化还原发生在不同部位
③有电流产生
④与环境电位密切相关
⑤有次生产物
4、解释现象：试验1：铜块与锌块相互接触，放入稀盐酸介质中，在铜块一侧有氢气产生，而锌块逐渐溶解。
试验2：将铜块与锌块不相互接触，而在体系外用导线连接，若在导线间连接电流表。铜块一侧有氢气产生，而锌块逐渐溶解，电流表针发生转动。
试验3：将锌块置于稀盐酸介质中，可见锌块不断溶解，氢气不断产生。
答案：在电动序上，锌比铜易失去电子，电子通过导线或与铜接触面进入铜块，在铜表面将电子传递给氢离子而形成氢气。同时锌离子进入溶液。 Zn → Zn 2+＋2e 阳极 2H +＋2e(Cu) →H 2↑ 阴极
锌块自身在盐酸介质之中的溶解问题的解释：微观动态腐蚀电池。
结论：将两种不同电极电位的金属相互接触（或用导线连接）放入同一种电解质溶液中。 现象：电位较正的一端产生气泡，较负的一端会逐渐溶解。
5、解释现象：试验：3%NaCl 水溶液1滴至光亮的铁片上，加少量铁氰化钾（K 3Fe(CN)6)和酚酞试剂，然后把铁片置于磁场中。
现象：在液滴上逐渐产生蓝红相间的斑点，接着液滴中心变蓝，边缘便成粉红，液滴缓慢旋转。
答案：解释现象：
在液滴上，初期溶解氧一旦被还原，大气中的氧优先溶于液滴边缘，使液滴中心相对贫氧，使整个液滴产生氧浓差。结果：液滴中心较负成为阳极， 发生：Fe →2e = Fe 2+反应。 Fe 2+ 与K 3Fe(CN)6作用，形成蓝色。 液滴边缘部位较正，成为阴极， 发生：O 2＋H 2O ＋4e →4OH －反应。 OH －与酚酞作用，形成粉红色。 又由于液滴中心的Fe 2+ 向边缘扩散， OH －向中心扩散，使在铁片内部的电子流向液滴边缘而形成磁场，在外磁场的相互作用下，使液滴发生旋转。
6、举例说明氧浓差腐蚀
答案：例：金属在土壤中（与土接触点为贫氧，为负极，金属腐蚀；与空气接触点为富氧，为正极，金属不腐蚀。）
船的吃水线附近（水下为贫氧区，为负极，金属腐蚀；水上为富氧区，金属不腐蚀。 搅拌杆与液面接触处（同上）。
7、解释现象：试验：一根铜丝一端置于0.1mol/LCuSO 4溶液中，另一端置于1mol/LCuSO 4溶液中。发现，铜丝置于0.1mol/LCuSO 4溶液中的一端发生腐蚀（不断溶解）。
答案：解释：由于两种浓度的盐通过铜丝组成了同一体系：高浓度一端铜离子有沉积的趋势，低浓度的一端铜有溶解的趋势，则，低浓度一端溶解给出的电子沿铜片流向另一端（高浓度一端），以满足沉积铜所需要的电子。只所以发生电子流动，是因为在两端盐浓差使铜丝两端产生电位差。
8、解释现象：试验：一根铁丝一端置于高温溶液中，另一端置于低温溶液中。发现，铁丝置于高温溶液中的一端发生腐蚀（不断溶解）。
答案：解释：高温部位金属活性强，易脱离金属表面而氧化，低温区或性弱。这样形成高温区的金属氧化，产生的电子由铁丝流向低温一端，是低温一端的金属离子沉积。
各种热交换器、燃烧器等已发生温差腐蚀
9、绘出Fe —H 2O 的E —pH 图，指出保护区、腐蚀区、钝化区和过钝化区。并举例说明该图的应用。
答案：
金属的E—pH图的应用
预计一定条件下的金属腐蚀行为
反应金属自发腐蚀热力学倾向
指明金属实施保护的可能性与方向
总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。
常见金属在中性介质中都比较稳定。
应用举例：如图1，当环境条件在红点处时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。
10、理论电位—pH图的局限性？
答案：一些局限性：
1．由于金属的理论电位—pH图是一种以热力学为基础的电化学平衡图，因此它只能预示金属腐蚀倾向的大小，而不能预测腐蚀速度的大小。
2．图中的各条平衡线，是以金属与其离子之间或溶液中的离子与含有该离子的腐蚀产物之间建立的平衡为条件的，但在实际腐蚀情况下，可能偏离这个平衡条件。
3．电位—pH图只考虑了OH-这种阴离子对平衡的影响。但在实际腐蚀环境中，往往存在Cl-、SO42-、P032-等阴离子，它们可能因发生一些附加反应而使问题复杂化。
4．理论电位—pH图中的钝化区并不能反映出各种金属氧化物、氢氧化物等究竟具有多大的保护性能。
5．绘制理论电位—pH图时，往往把金属表面附近液层的成分和PH大小等同于整体的数值。实际腐蚀体系中，金属表面附近和局部区域内的pH值与整体溶液的pH值其数值往往并不相同。
因此，应用电位—pH图时，必须针对具体情况，进行具体分析，过分夸大或贬低电位—pH图的作用都是不对的。
11、举例说明有哪些可能的阴极去极化剂?当有几种阴极去极化剂同时存在时，如何判断哪一种发生还原的可能性最大?自然界中最常见的阴极去极化反应是什么?
答案：（1）氢离子还原反应或析氢反应（电极反应式）；
（2）溶液中溶解氧的还原反应；
（3）溶液中高价离子的还原反应；
（4）溶液中贵金属离子的还原反应。
判断：（⊿G）T，P= nF⊿E
（⊿G）T，P= nF（EC - EA）其中：EC 为氧化剂电位； EA为还原剂电位。因此，⊿E越负，反应可能性越最大；
有些情况下可利用氧化剂的平衡电极电位EC来粗略判断阴极去极化反应的可能性大小。
最常见的阴极去极化反应：析氢反应和吸氧反应
12、何谓腐蚀极化图?说明其应用。
答案：一腐蚀电池，开路时，测得阴、阳极的电位分别为E0,C和E0,A。然后用可变电阻把二电极连接起来，依次使电阻R值由大变小，电流则由零逐渐变大，相应地测出各电流强度下的电极电位，绘出阴、阳极电位与电流强度的关系图，就是腐蚀极化图。因此，腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。
腐蚀极化图的应用
（1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素
(a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响）
(b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图）
(c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图）
(d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。
（2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。
13、试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。
答案：
14、混合电位理论的基本假说是什么?
答案：混合电位理论包含两项基本假说：
（1）任何电化学反应都能分成两个或两个以上的氧化分反应和还原分反应。
（2）电化学反应过程中不可能有净电荷积累。
根据混合电位理论，腐蚀电位是由同时发生的两个电极过程，即金属的氧化和腐蚀剂的还原过程共同决定的，是腐蚀体系的混合电位。因此，根据腐蚀极化图很容易确定腐蚀电位并解释各种因素对腐蚀电位的影响。而根据腐蚀电位的变化却不能准确判断腐蚀速度的大小或变化。必须测定相应的极化曲线，根据腐蚀极化图或动力学方程式才能确定腐蚀速度，研究腐蚀动力学过程和机理。
15、何谓差异效应?产生负差异效应的原因是什么？
（1） 答案：差异效应现象和定义
图中开关又断开的情况下，锌试样处于自腐蚀状态，锌上的析氢速度为V 0。然后接通开关，使锌试样与同溶液中的电位正的金属铂连通，锌上的析氢速度为V 1，则
×100%
×100%
（2）差异效应的腐蚀极化图解释
（3）负差异效应，及其形成原因
16、为什么说防腐就是防水？（可从极化与去极化角度解释）
答案：在一般情况下，具备腐蚀电池条件后，腐蚀初始速度较大，但很快变慢，直至很小。此现象称为极化现象。但当环境有水存在时，会发生：
氢去极化腐蚀：氢离子还原为氢气。
酸性介质中： 2H +＋2e → H 2
反应步骤如下： H + H 2 O → H + ＋ H 2 O
H + ＋M （e ）→ MH
MH ＋MH → H 2 ＋2M
或 MH ＋ H + ＋M （e ）→ H 2 ＋2M
碱性介质中：
H 2O ＋M （OH -）→ OH -＋M(H 2O )
M(H 2O ) → M （ H ）＋ OH
- M （ H ）＋ M （ H ）→ H 2 ＋2M
氢离子小，得电子后变相，使反应不断进行，去极化能力强。
氧去极化腐蚀
氧分子在阴极上的还原反应(生成H 2O 、OH -)的电化学腐蚀称为氧去极化腐蚀。
由于氧分子的非离子化，氧分子在溶液中的溶解度较小（常压下最高浓度约为
10-4mol/L ）,所以，氧向金属表面的输送过程如下：
①通过空气-溶液界面融入溶液，
②以对流或扩散方式通过溶液的主要厚度层，
③以扩散方式通过金属表面的溶液静止层而到达金属表面。
一般认为步骤③是传质最慢步骤。
在酸性介质中氧电极过程为：
形成半价氧离子 O 2 ＋e → O 2
- 形成二氧化一氢 O 2- ＋H + → HO 2
形成二氧化一氢离子 HO 2 ＋e → HO 2-
形成过氧化氢 HO 2
- ＋H + → H 2O 2 形成水 H 2O 2 ＋ 2H + ＋2e → 2H 2O
或 H 2O 2 → 1/2 O 2 ＋ H 2O
总反应 O 2 ＋ 4H + ＋4e → 2H 2O
一般认为，第一步骤为控制步骤。
氢离子小，来源广泛，还原产物离开溶液。总的表现出氢去极化能力很强。氧在水中溶解有限，扩散速度较慢，但过电位较小。总的表现出氧去极化能力相对较小。
结论：H +(H 2O)和O 2是防腐的主要敌人，防腐应该说就是防水、防酸和防氧。显然，去湿，调整pH 值，除氧是防腐的首要问题。
17、金属钝化的概念及钝化图和应用
答案：金属在腐蚀过程中，由于极化，尤其是阳极极化，使腐蚀速度急剧下降，这在金属防腐中有重要意义。
要利用这一现象，即必须研究金属极化的规律。由于阳极极化使金属的腐蚀减缓，因此，把阳极极化称为金属的钝化。
钝化过程可划为四个阶段
活化溶解区：随电位升高值E 1,电流密度由I 1逐渐增加至I 2,电位达到E 2就不再增加。称E 1为初始电位，称I 1为初始电流密度， E 2为致钝电位， I 2为致钝电流密度。 人们称E 1—E 2区为活化溶解区。 ㏒I
E
0 E 1 E 4 E 3 E 2 ㏒I 1
㏒I 2
㏒I 3-4
活化—钝化过渡区：电位到达E2之后阻隔阳极过程的氧化膜不但生成和溶解，随着电位的升高，氧化膜越来越完整。这段电流测得的是上下抖动的虚线。但电位到达E3时，电流密度稳定一较小值I3。人们称E3对应的电流密度I3为维钝电流密度，称E2—E3区为活化—钝化过渡区。
钝化区：电位到达E3后，随电位升至E4时，电流密度始终维持在I3。在E3—E4电位区间内，当电流密度小于I3时，金属就会再度腐蚀。这对阳极实施电化学保护有重要意义。人们称E3—E4电位区间为钝化区。
过钝化区：当电位到达E4后继续升高，形成的氧化膜物质可能被氧化成更高价阳离子或变成可溶性阴离子或升华，或再更高的为电场作用下，氧化膜的半导体性质已不能够保护金属的进一步氧化。从而使腐蚀再度开始并加剧。人们称大于E4电位为过钝化区。
结论：由金属钝化过程㏒I—E曲线可知，具有意义的是钝化区。这一区域可使金属处于保护。要达到这一区域，金属充当阳极时的外电位与电流密度必须控制到这一区域。若不是外加电压和电流，金属与钝化剂及环境要有较好的对应和选择。
显然，钝化区的E3越低，E4越高，其钝化能力越强。越易实现阳极保护。
18、关于金属钝化的解释有几种理论？简述各理论并比较？
（1）成相膜理论
这种理论认为，当金属阳极溶解时，可以在金属表面生成一层致密的、覆盖得很好的固体产物薄膜。这层产物膜构成独立的固相膜层，把金属表面与介质隔离开来，阻碍阳极过程的进行，导致金属溶解速度大大降低，使金属转入钝态。
（2）吸附理论
吸附理论认为，金属钝化是由于表面生成氧或合氧粒子的吸附层，改变了金属/溶液界面的结构，并使阳极反应的活化能显著提高的缘故。即由于这些粒子的吸附，使金属表面的反应能力降低了，因而发生了钝化。
（3）两种理论的比较
共同点；差异点
19、什么叫局部腐蚀？为什么说局部腐蚀比全面腐蚀更有害？
答案：全面腐蚀：腐蚀在整个金属表面上进行。
局部腐蚀：腐蚀集中在金属表面局部，大部分几乎不发生腐蚀。
全面腐蚀的阴阳极尺寸微小且紧密靠拢、动态变化不定，在微观上难以分辨，在宏观上更不能区别。
局部腐蚀的阴阳极区独立存在，至少在微观上可以分开。阳极区面积小，阴极区面积大。
有人把全面腐蚀归为化学腐蚀，把局部腐蚀归为化学腐蚀。很明显，全面腐蚀可以预测，易于观察变化，容易预防和发现，危害较小；对于局部腐蚀，由于发生在局部，甚至发生在金属的内部，极具隐蔽性，不易观察和发现，往往预测不到而毫无预兆突然发生，危害性较大。目前，由于局部腐蚀的预测和防止还存在困难，故局部腐蚀引发的突然灾难事故，远远大于全面腐蚀带来的事故。
20、电偶腐蚀的概念、因素、控制
答案：
⑴电偶腐蚀的概念
异金属在同一介质中接触，由于腐蚀电位不相等有电偶电流通过，是电位较低的金属加速溶解，造成接触处的局部腐蚀；而电位较高的金属，溶解速度反而减少。
上述的本质是两种不同的金属电极构成宏观原电池腐蚀，称为电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。
例一：沿海一硫酸厂，SO2冷凝器采用内管石墨（走SO2），外管为碳钢（走冷凝—海水）。
石墨与碳钢在套接上有局部连接。使用半年后，局部腐蚀穿孔。
例二：各种金属管道中的连接处、转弯处沉积的异金属离子，都会构成电偶腐蚀。
例三：金属连接的螺丝、铆钉、焊接材料等等
⑵影响电偶腐蚀的因素
两种金属的电偶序位置
两种金属的面积比：阳极的腐蚀速度υ与阴极的面积大小有关阴极的面积越大，腐蚀速度越快。阴极面积S k ,阳极面积S a,二者之比为： S k / S a。阳极的腐蚀速度有：υ=k S k / S a
在氢去极化腐蚀时，阴极面积相对较大时，阴极电密度相对较小，使阴极上的氢过电位变小，氢去极化的能力就越大，使阳极的腐蚀速度增加。
在氧去极化腐蚀时，阴极面积相对较大时，对阳极腐蚀速度影响相对于氢去极化腐蚀较小，但还是会加剧阳极腐蚀。
介质的电导率：介质是电化学腐蚀的离子导体，异金属共处于同一介质中接触处为电子导体。
当电子导体电阻很小时，离子导体的导电能力决定腐蚀速度。
当介质有较强的导电能力时(强电解质溶液）阳极的表面（四面八方）都可发生腐蚀（偶电流可分散到远离接触点的阳极表面上去，阳极所受腐蚀较为均匀），容易观察到表面的腐蚀痕迹。容易预防。
当介质有较弱的导电能力时(弱电解质溶液）阳极的大部分表面（四面八方）不发生腐蚀（偶电流不能分散到远离接触点的阳极表面上去），容易在接触点附近发生腐蚀，结果相当于缩小了阳极面积，加大了接触点的腐蚀速度，且腐蚀点隐藏在不易观察的接触面上，不以预防，危害较大。
⑶电偶腐蚀的控制
在设计设备与部件时，避免异金属腐蚀
必需异金属接触时，选用电偶序相近的异金属
必需异金属接触时，采用大阳极小阴极的结构
必需异金属接触时，采用非金属绝缘
必需异金属接触时，要进行较好的表面处理
21、小孔腐蚀的概念、特征、因素与控制
答案：
⑴小孔腐蚀的概念：在金属的局部地区，出现向深部发展的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀轻微，这种腐蚀形态称为小孔腐蚀，简称孔蚀或称点蚀。
具有自钝化的金属（含合金），如不锈钢、铝、铝合金，钛或钛合金等，碳钢在氧化皮或绣层有孔隙的情况下，在含有氯离子的介质中，经常发生小孔腐蚀。
⑵金属小孔腐蚀的特征
蚀孔小，直径约为数10微米；蚀孔深：深度一般大于孔径；疏密不等，多少不一。空口多数有腐蚀产物覆盖。
腐蚀开始到暴露（肉眼可见）一般要经历200天以上。（诱导期较长）
孔蚀沿重力方向发展，一旦形成蚀孔，具有“向下深挖”的动力。
一些蚀孔在外界影响下，可能停止发展，留下一些蚀坑；少数蚀孔继续发展，甚至穿透金属。
⑶影响小孔腐蚀的因素
金属性质的因素：自钝化金属敏感
介质中离子的影响：尤利格等人确定氯离子浓度与电位的关系:
18-8不锈钢 E b= - 0.088㏒αCl + 0.108
铝 E b= - 0.124㏒αCl - 0.0504
人们称Cl是小孔腐蚀的“激发剂”。
但介质中有FeCl3、CuCl2、HgCl2时，不仅具备了氯离子条件，还具备了氧化剂条件，
即使在缺氧条件下也会发生小孔腐蚀。为什么？
温度和酸度：影响不明显。（条件环境是使金属钝化，非钝化环境条件不是这里讨论的问题）⑷介质流速影响
介质的流速对对小孔腐蚀有双重作用：流速增加，加大溶解氧向金属表面传送，使钝化膜易形成；流动的介质带走了金属表面的沉积物，除去了小孔腐蚀的封闭环境，减少了小孔腐蚀的机会。
实验：将1Cr13不锈钢片置于50℃、流速0.13m/s的海水中， 1个月后发生小孔腐蚀并穿孔；当海水流速增加到2.5m/s时，13个月后无小孔腐蚀；当流速到形成湍流，钝化膜经不起冲刷而破坏，产生另一类腐蚀——磨损腐蚀。
经验使我们会看到：不锈钢设备经常运转，小孔腐蚀较轻，长期不使用易发生小孔腐蚀。金属的表面状态：平整程度、清洁程度、焊渣、伤痕等
⑸小孔腐蚀的控制
选用耐小孔腐蚀的材料：
降低介质中氯离子浓度
加入缓蚀剂
预钝化
外加阴极电流保护
22、缝隙腐蚀的概念、特点与控制。缝隙腐蚀与小孔腐蚀的区别？
答案：
⑴缝隙腐蚀的概念：金属在腐蚀介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态，引起缝隙内金属加剧腐蚀。典型例子：法兰连接面，螺母压紧面，焊缝气孔或虚焊面，锈层，长期密不透风的覆盖物下面等。
⑵缝隙腐蚀的特点：缝隙大小约在0.025～ 0.1mm之间（肉眼不易分辨）。当缝隙宽度大于
0.1mm后，缝隙内的介质不易滞留，不易发生缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀的金属比小孔腐蚀更为普遍，除易钝化金属易发生外，其他金属也发生缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀的介质比小孔腐蚀更为普遍，几乎所有的介质环境下都可发生缝隙腐蚀，而在活泼性阴离子的中性介质中最易发生。
⑶缝隙腐蚀的控制
选材上采用耐蚀合金：
结构设计上防止形成缝隙：
腐蚀程度金属之间镙杆（栓）连接＞叠（加）焊（接）＞对（齐）焊（接）。
对缝隙用固体填实。
采用电化学保护
金属表面的状态：光洁度、整洁度
⑷缝隙腐蚀与小孔腐蚀的异同点
①起源不同：小孔腐蚀起源于金属表面的孔蚀核，缝隙腐蚀起源于金属表面的特小缝隙； 材料、介质条件不同：小孔腐蚀，易钝化金属，只在含有Cl 离子的介质中发生，缝隙腐蚀可在任何金属、介质中发生；
②腐蚀过程不同：小孔腐蚀是慢慢形成闭塞电池，缝隙腐蚀由于先有缝隙的存在而是闭塞电池形成较快；小孔腐蚀往往沿重力方向发展，孔直径小而形成全封闭的闭塞电池，而缝隙腐蚀各种方向都有发展，缝隙相对于小孔较宽，形成的闭塞电池的程度较小孔要小（半闭塞滇池）。
③腐蚀的形态不同：小孔腐蚀的孔窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑是广而浅；小孔腐蚀一旦形成，新的时孔不再发生，缝隙腐蚀将不断发生新的腐蚀点。
23、 晶间腐蚀的概念、特点、因素与控制。举一个晶间腐蚀的例子。
答案：
⑴晶间腐蚀的概念：腐蚀沿着金属或合金的晶粒（体）边界或它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微。
⑵晶间腐蚀的特点与危害：腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱，直至使金属的机械强度完全尚失。遭受腐蚀的不锈钢，表面看来还很光亮，但轻轻敲打，就会碎成细粒，并可见细粒表面发生颜色改变（锈迹斑斑）。此种腐蚀隐蔽性很强，易造成设备的突然破坏，危害性极大。
晶间腐蚀敏感性高的材料：不锈钢 镍基合金 铝合金 镁合金等。
⑶晶间腐蚀的控制
重新固溶处理
钝化处理
稳定化处理
采用低碳钢、双相钢
⑷电焊。当电焊后没有及时淬火或稳定化处理可能引起晶间腐蚀。
24、 应力腐蚀的概念、特征与控制。
答案：
应力腐蚀的概念：
是指金属材料在固定应拉力和特定介质的共同作用下引起的破裂。SCC 。
特征：
工程上常用的材料，如不锈钢、铜合金、碳钢、高强度钢等，在特定介质中都可能产生应力腐蚀破裂。在腐蚀的过程中材料先出现微观腐蚀裂纹，然后再扩展为宏观裂纹；微观裂纹一旦生成，其发展速度比其他类型局部腐蚀快得多。例，碳钢在海水中的应力腐蚀速度是小孔腐蚀的106，而且材料在破裂前没有明显的预兆。显然，应力腐蚀破裂是局部腐蚀最具危险的腐蚀。
应力腐蚀的控制
选用耐蚀的材料：海水中、盐水中碳钢好
双相钢港应力腐蚀能力强：例 1Cr10Ni10双相钢42%MgCl 2沸腾介质中，2000小时无应力腐蚀破裂；而奥氏体不锈钢1小时内材料破裂。
控制应力：在制备和装配构件时，应使构件具有最小的残余应力。正确进行热处理，消除构件的内应力。
控制介质：
采用电化学保护
25、 疲劳腐蚀的概念、机理和控制。
概念：金属材料在循环应力或脉动应力和介质的联合作用下，引起的断裂腐蚀形态。
疲劳腐蚀机理：交变应力、脉动应力使金属表面形成滑移，由于挤压效应，使局部产生高温、裂缝而形成裂纹源，最后发展成为宏观腐蚀疲劳纹。直至断裂。
腐蚀疲劳的控制：选材、表面处理、阳极保护等等。
26、（磨损腐蚀）水轮机叶片、船螺旋桨的背面（迎流体面的反面），常出现孔蚀坑。请正确解释产生这种腐蚀的原因。
答案：由于水轮机叶片、船螺旋桨的背面与介质（水）的相对运动使其表面遭受介质（水）的磨损腐蚀。机理是：金属构件与介质做高速相对运动，使金属背面（迎流体面的反面）产生负压，局部表面产生涡流和气泡，气泡在不断生成与破灭，破灭的气泡产生的压力不断拍打着金属的表面而使金属表面产生腐蚀，产生类似湍流腐蚀的孔蚀坑。这种腐蚀称为空泡腐蚀，有称空穴腐蚀或汽蚀。
27、金属腐蚀防护的方法
答案：研究腐蚀机理，探讨腐蚀规律，了解发生腐蚀的原因及影响腐蚀的相关因素，主要目的就是指出高效简便、切实可行的防止金属材料或设备腐蚀的得力措施，达到防蚀，减蚀、缓蚀、免蚀的目的，以控制腐蚀造成的破坏，延长材料或设备使用寿命。由于腐蚀本身的复杂性，腐蚀防护技术涉及范围很广，内容十分丰富。实践中应用最广的腐蚀防护措施有，
(1)正确选材和合理设计。
(2)改善腐蚀环境。调整酸度、湿度、添加缓蚀剂等
(3)电化学保护。阳极保护、阴极保护、联合保护
(4)表面保护。钝化、电镀、涂层
28、防腐结构设计
答案：合理的结构设计对于腐蚀控制十分重要，因为即使选用了性能良好的耐蚀材料，也会由于结构设计不合理而造成水分和其它腐蚀介质的积存、局部过热、应力集中、流体涡流等，从而引发多种形态的局部腐蚀，加速构件的腐蚀破坏，造成严重的腐蚀后果。可以这样讲：合理选材主要侧重于控制材料的全面腐蚀，而合理的结构设计主要是为控制材料的局部腐蚀。
防腐结构设计主要从下述方面考虑：
⑴尽量避免水分及尘粒的积存，水溶性介质及尘粒的积存会引起并加速有关部位的局部腐蚀，因此应尽量避免可能使水分及尘粒积存的结构。
⑵正确选择连接方式
结构设计中，同种材料或异种材料的连接是不可避免的，各种连接方式都可能引发缝隙腐蚀或电偶腐蚀，因此必须重视正确选择连接方式。常用的连接方式有配合尺寸连接、螺纹连接，铆接，焊接，粘结和法兰盘连接等，各种连接方式都有各自的特点。从防腐角度看，粘结不仅无缝隙，而且粘接剂多为绝缘体，粘结剂形成膜可隔绝被连接件的直接接触，有利于防止电偶腐蚀，所以是最佳的连接方式。当然对于别的连接方式，只要采取可靠的对应措施，也可以避免或减轻发生局部腐蚀的趋势，故针对具体情况，合理选择连接方式并辅之以相应的防腐措施是防腐结构设计中的重要内容。
⑶防止环境差异引起的腐蚀
由于环境差异会形成多种宏观腐蚀电池，导致阳极区的局部金属发生严重腐蚀。比如由于温度差形成温差电池，由于通气差异形成氧浓差电池；由于浓度差形成盐浓差电池等，它们都属于环境差异电池，基于这类因素造成的腐蚀，都属于环境差异腐蚀。在结构设计中，应当注意避免局部金属之间的环境差异，比如将加热器安置于溶液的中间，防止形成环境差异电池，减轻或消除由于环境差异造成的腐蚀。
⑷防止各种局部腐蚀
结构设计合理与否，与发生多种形式的局部腐蚀有密切的关系，诸如电偶腐蚀、缝隙腐蚀，应力腐蚀、湍流腐蚀等都可能由于不合理的结构设计而引发。
29、防腐工艺设计
无数事实表明，金属材料的加工制造和装配与腐蚀事故的发生关系密切，许多腐蚀问题是由于不合理的工艺过程留下的严重隐患造成的，因此必须高度重视防腐工艺设计。
下面就加工环节中应考虑到的防腐措施作一扼要介绍。
(一)机械加工
(1)金属材料进行机械加工成型工艺时应保证较小的残余应力。
(2)金属材料经过机械成型加工后应及时进行消除应力热处理。
(3)磨光、抛光及喷丸处理有助于提高材料耐蚀性。
(4)保证机械加工表面光洁度，特别是在应力集中处。
(5)机械加工中使用的切削冷却液，应对加工材料无腐蚀性。
(6)对某些零件应采取必要的工序间防锈措施。
(二)热处理
(1)应防止金属高温氧化和脱碳，最好采用真空热处理、可控气氛热处理、感应加热处理或使用热处理保护涂料。
(2)对有氢脆敏感性的材料如高强钢、超高强钢及钛合金，不能在含氢气氛中加热。
(3)对易产生沿晶腐蚀和应力腐蚀的材料，应避开敏感的热处理温度，并严格遵守工艺规程。
(4)对于在腐蚀性介质中处理的工件，应及时清除腐蚀性残留物。
(S)对于可产生较大残余拉应力的热处理，在最终热处理后，须采取消除应力措施。
(6)表面淬火、化学热处理等有助于提高材料耐蚀性，若有条件或可能时，应尽量采用。
(三)锻造和挤压
(1)应控制锻件流线末端的外露。
(2)对有较大残余应力的锻件应采取消除应力措施。
(3)某些锻造工艺对提高耐蚀性有利，如对高强度铝合金来说，自由锻比模锻更有利于提高锻件的抗应力腐蚀能力。
(四)铸造
(1)尽量采用精密铸造工艺，减少铸件的孔洞、砂眼。
(2)若有可能应尽量除去铸件表面的多孔层或进行封孔处理。
(3)避免铸件上镶嵌件与铸件之间较大的电位差，减轻电偶腐蚀的危害。
(五)焊接
(1)从防腐角度看，对接焊比搭接焊好，连续焊比断续焊和点焊好，若有可能，最好以粘接代替焊接。
(2)焊材成分应与基体成分相近，或焊条材料电位比基体更正一些，避免大阴极(基体)，小阳极(焊缝)的不良腐蚀组合。
(3)焊缝处的热影响区容易发生局部腐蚀，应采取必要的保护措施。
(4)焊接后，焊缝处的残渣应及时清理干净，以免残渣引起局部腐蚀。
(5) 点焊件、断续焊件及单面搭接焊件，宜采用涂漆或喷涂金属等方法。
(6)焊接和表面处理二者在工序上应有合理全排。
(六)表面处理
许多零件或构件都要经过电镀、氧化、涂漆等各种表面处理，这些工序虽然属防腐措施，但若处理不当也会腐蚀工件或留下腐蚀隐患。
(1) 脱脂、酸洗等表面处理工序可能产生过腐蚀或渗氢，应慎重处理。
(2) 电镀，氧化处理后要及时清理残留的各种腐蚀性介质。
(3) 酸洗、电镀后要考虑除氢处理。
(4) 联结件或组合件一般先进行表面处理，然后联结或组合。
(5) 对于破损的表面处理层应及时返工或修补。
(6) 对高强、超高强度钢、铝、镁、钛合金等，应严格遵守相应的要求和规定。
(七)，装配．
(1)装配前应检查和核实零件的镀层是否正确，保护层是否有损伤，零件是否已发生腐蚀等。
(2) 易于发生腐蚀的零件，不允许赤手装配，防止手汗对零件的腐蚀。
(3)装配时注意不要造成过大的装配应力。
(4)对不宜接触的材料不能装配在一起。
(5)对有密封要求的部位，在装配中要保证密封质量。
(6)装配中及装配结束后应及时进行清理检查，除去灰尘，金属屑等残留物，并检查通风孔、排水孔等孔口，使之不被堵塞，以便腐蚀性介质及时排除。
30、何为缓蚀剂？缓蚀剂的分类？简要介绍不同缓蚀剂的作用机理。
答案：缓蚀剂是一种当它以适当的浓度或形式存在于介质中时，可以防止和减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
缓蚀剂的分类：
(1)按化学结构分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
(2)按使用介质的pH值分为酸性介质(pH ≤1～4)缓蚀剂、中性介质(pH＝ 5～9)缓蚀剂和碱性介质(pH ≥ 10～12)缓蚀剂。
(3)按介质性质分为油溶性缓蚀剂、水溶性缓蚀剂和气相缓蚀剂。
作用机理：
(一)缓蚀剂的吸附理论
吸附理论认为，许多有机缓蚀剂属于表面活性物质，这些有机物分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水的非极性基组成；当它们加入到介质中后，缓蚀剂的极性基定向吸附排列在金属表面，从表面上排除了水分子和氢离子等致腐粒子，使之难于接近金属表面，从而起到缓蚀作用。如各种胺类化合物。
(二)缓蚀剂的成膜理论．
成膜理论认为，缓蚀剂能与金属或腐蚀介质的离子发生反应，结果在金属表面上生成不溶或难溶的具有保护作用的各种膜层，膜阻碍了腐蚀过程，起到缓蚀作用。
(1)这类缓蚀剂中有一大部分是氧化剂，如铬酸盐、重铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等，它们使金属表面生成是有保护作用的氧化膜或钝化膜。这类缓蚀剂相当于钝化剂的作用。 (2)有一些非氧化性的有机缓蚀剂，如硫醇与铁在酸性介质中、喹啉与铁在盐酸中，能够生成难溶的化合物膜层，叫做沉淀膜。沉淀膜起到类似于氧化膜的作用，达到缓蚀效果。
(三)电极过程抑制理论
这种理论认为，缓蚀剂的作用是由于缓蚀剂的加入抑制了金属在腐蚀介质中的电化学过程，减缓了电化学腐蚀速度。由图3—3可以看出，缓蚀剂的存在可能分别增大阴极极化或阳极极化，也可能同时增大阴极极化和阳极极化，根据缓蚀剂对电化学过程阻滞的类型，将缓蚀剂分为以下三种。
1．阳极抑制型缓蚀剂
2．阴极抑制型缓蚀剂
3．混合抑制型缓蚀剂
31、什么叫电化学阴极保护？有几种方法？区别是什么？
答案：
32、电化学阳极与电化学阴极保护的不同点是什么？
答案：
两种电化学保护的比较
阴极保护和阳极保护都属于电化学保护，都只适用于导电的介质中，都可以考虑与缓蚀剂、表面涂层等联合保护，但二者又有以下区别：
⑴被保护金属
从理论上看，阴极保护对各种金属材料都有保护效果，而阳极保护只能用于在具体介质条件下能够钝化的金属，否则反而会加剧金属的腐蚀溶解。
⑵介质的腐蚀性‘，
阴极保护不宜用于强腐蚀性介质中，否则保护电流太大，保护效果不佳，而阳极保护可用于弱、中、强乃至极强的腐蚀性介质中。
⑶保护电位偏离造成的后果
对阴极保护，如果电位偏离保护电位，不致造成严重后果；而对阳极保护，则可能使金属活化或过钝化，造成严重的腐蚀后果。
⑷外加电流值
阴极保护外加电流值较大．且不代表金属腐蚀速度，阳极保护外加电流值较小，通常代表被保护金属的腐蚀速度。
⑸外加电流分布均匀性
阴极保护电流分布不均匀，因此所需辅助电极数量比阳极保护大。
⑹安装运转费用
阴极保护对电源要求不严，但保护电流值很大，故设备安装费用低而运行费用高。阳极保护恰恰相反，需要恒电位仪及参比电极，设备费用高而运行费用较低。
33、我们说，化学腐蚀是全面腐蚀，电化学腐蚀是局部腐蚀。从“全面”和“局部”的比较而言，不难得到结论，化学腐蚀比电化学腐蚀的危害更严重。这个结论对吗？请阐述理由。
34、若要求你对地下埋设的煤气管道进行防腐设计，请指出关键点。
答案：预防的关键点（为什么）：①氢损伤的预防②氧浓差腐蚀的预防③细菌腐蚀的预防
④杂散电流的预防。防护方法：选择耐氢损伤管材；采用涂层和电化学保护。（详细内容）。
35、阐述腐蚀与防护的意义。
36、学习腐蚀与防护科学知识之后的体会。
材料科学基础课后作业及答案(分章节)
第一章 8．计算下列晶体的离于键与共价键的相对比例 (1)NaF (2)CaO (3)ZnS 解：1、查表得：X Na =0.93,X F =3.98 根据鲍林公式可得NaF 中离子键比例为：21 (0.93 3.98)4 [1]100%90.2%e ---?= 共价键比例为：1-90.2%=9.8% 2、同理，CaO 中离子键比例为：21 (1.00 3.44)4 [1]100%77.4%e ---?= 共价键比例为：1-77.4%=22.6% 3、ZnS 中离子键比例为：2 1/4(2.581.65)[1]100%19.44%ZnS e --=-?=中离子键含量 共价键比例为：1-19.44%=80.56% 10说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义．说明稳态结构与亚稳态结构之间的关系。 答：结构转变的热力学条件决定转变是否可行，是结构转变的推动力，是转变的必要条件；动力学条件决定转变速度的大小，反映转变过程中阻力的大小。 稳态结构与亚稳态结构之间的关系：两种状态都是物质存在的状态，材料得到的结构是稳态或亚稳态，取决于转交过程的推动力和阻力(即热力学条件和动力学条件)，阻力小时得到稳态结构，阻力很大时则得到亚稳态结构。稳态结构能量最低，热力学上最稳定，亚稳态结构能量高，热力学上不稳定，但向稳定结构转变速度慢，能保持相对稳定甚至长期存在。但在一定条件下，亚稳态结构向稳态结构转变。 第二章 1．回答下列问题： (1)在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： (001）与[210]，(111）与[112]，(110)与 [111],(132)与[123],(322)与[236］ (2)在立方晶系的一个晶胞中画出（111)和 （112)晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 (3)在立方晶系的一个晶胞中画出同时位于（101). (011)和（112)晶面上的[111]晶向。 解：1、 2．有一正交点阵的 a=b, c=a/2。某晶面在三个晶轴上的截距分别为 6个、2个和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。 3．立方晶系的 ｛111}, 1110}, {123）晶面族各包括多少晶面？写出它们的密勒指数。 4．写出六方晶系的{1012}晶面族中所有晶面的密勒指数，在六方晶胞中画出[1120]、 [1101]晶向和(1012)晶面，并确定(1012)晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 5．根据刚性球模型回答下列问题：
现代分离科学与技术复习题完整版
现代分离科学与技术复 习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
1、名词解释1)分配系数，指一定温度下，处于平衡状态时，组分在流动相中的浓度和在固定 相中的浓度之比，以K表示。分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，为选择性系数（或称交换系数），凝胶色谱法为渗透参数 2)絮凝，使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快的，达到固-液 分离的目的，这一现象或操作称作 3)层析分离，是利用各组分（、、分子的形状与大小、分子的电荷性与）的不 同，将多组分混合物进行分离的方法。主要是利用不同物质在固定和流动相上的亲和性差异，利用移动速度的不同进行分离。 4)吸附分离，吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能 力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程5)分子印迹技术分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子 (印迹分子) 完全匹配的聚合物的实验制备技术。 6)反渗析，利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）的性质，对溶液施 加压力，克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。 7)共沉淀分离，共分离法是富集痕量组分的有效方法之一，是利用溶液中主沉淀 物（称为）析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法 8)离子交换分离，通过分子中的活性离子将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子 交换剂上，然后用适当的洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，达到分离的目的。 9)沉降分离，在外力场作用下，利用分散相和连续相之间密度差，使之发生相对 运动而实现非均相混合物分离。 10)液膜分离，液膜萃取，也称液膜分离，是将第三种液体展成膜状以隔开两个液 相，使料液中的某些组分透过液膜进入接收液，从而实现料液组分的分离。 11)临界胶团浓度，分子在溶剂中缔合形成的最低浓度 12)液膜分离， 13)反相色谱，根据流动相和相对不同，液相色谱分为和反相色谱。流动相大于固 定相极性的情况，称为反相色谱。合相色谱可作反相色谱。 14)，是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，分离是借助于 混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到的
金属腐蚀与防护
第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀
2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)
分离科学思考题答案 2范文
分离科学思考题答案 一、名词解释 截留率:指溶液经超滤处理后被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。 水通量:纯水在一定压力温度0.35MPa25℃下试验透过水的速度。 浓差极化:电极上有电流通过时电极表面附近的反应物或产物浓度变化引起的极化。 分配系数:物质在两种不相混的溶剂中平衡时的浓度比HLB值:表面活性剂亲水-亲油性平衡的定量反映。 萃取因素:影响双水相萃取的因素包括聚合物体系无机盐离子体系PH体系温度及细胞温度的影响。 带溶剂:易溶于溶剂中并能够和溶质形成复合物且此复合物在一定条件下又容易分解的物质也称为化学萃取剂。 结晶:.物质从液态溶液或溶融状态或气态形成晶体。 晶核:过饱和溶液中形成微小晶体粒子是晶体生长必不可少的核心。 重结晶:利用杂质和洁净物质在不同溶剂和温度下的溶解度不同将晶体用合适的溶剂再次结晶以获得高纯度的晶体操作。 双水相萃取:利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行的分离操作。 超临界流体萃取:利用超临界流体作为萃取剂对物质进行溶解和分离。 离子交换技术:通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而达到分离纯化的方法。 膜污染:指处理物料中的微粒胶体或溶质大分子与膜存在物理化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附沉积造成膜孔径变小或堵塞使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 凝聚值:胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度。 精馏:利用液体混合物中各组分挥发度的差异及回流手段来实现分离液体混合物的单元操作。 最小回流比:当回流比减小到某一数值后使两操作线的交点d落在平衡曲线上时图解时不论绘多少梯级都不能跨过点d表示所需的理论板数为无穷多相应的回流比即为最小回流比萃取精馏:向原料液中加入第三组分称为萃取剂或溶剂以改变原有组分间的相对挥发度而得到分离。 共沸精馏:体系中加入一个新的组分称为共沸剂共沸剂与待分离的组分形成新的共沸物用精馏的方法使原体系中的组分得到分离。 凝聚:指在投加的化学物质铝、铁的盐类作用下胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。 絮凝:指使用絮凝剂天然的和合成的大分子量聚电解质将胶体粒子交联成网形成10mm大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用错流过滤称切向流过滤:在压力推动下悬浮液以高速在管状滤膜的内壁作切向流动利用流动的剪切作用将过滤介质表面的固体滤饼移走而附着在滤膜上的滤饼很薄因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。 比移值:在薄层色谱中被测物质移动的相对距离。 二、简答题 1.简述进行料液予处理的目的并说明常用的料液预处理方法目的:促进从悬浮液中分离固形物的速度提高固液分离的效率方法:凝聚和絮凝加热法调节悬浮液的PH值杂蛋白的去
(完整word版)精细化学品化学复习题..
第一章概论 1. 精细化学品的特点有哪些？ 生产量不大；制造技术高；应用需要专门的知识；产品的市场寿命短、更新快；附加值高。 2. 精细化工的主要特点有哪些？ （1）具有特定的功能和实用性特征。 （2）技术密集程度高。 （3）小批量，多品种。 （4）生产流程复杂，设备投资大，对资金需求量大。 （5）实用性、商品性强，市场竞争激烈，销售利润高，附加值高的特点。 （6）产品周期短，更新换代快，多采用间歇式生产工艺。 3. 精细化学品的定义：能增进或赋予一种产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度的化学品 4. 精细化工产品的门类：日本：３０类；美国：３８类；我国：１１类 1.农药； 2.染料；３.涂料(包括油漆和油墨)；４.颜料；５．试剂和高纯品；６．信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等)；７．食品和饲料添加剂；８．黏合剂；９．催化剂和各种助剂；１０．化学原料药和日用化学品；１１．功能高分子材料 5. 助剂又分为： 印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理剂、纤维抽丝用油剂、有机抽提剂、高分子聚合物添加剂、表面活性剂、农药用助剂、混凝土添加剂、机械及冶金用助剂、油品添加剂、炭黑(橡胶制品的补强剂)、吸附剂、电子用化学品、造纸用化学品及其他助剂等１９个门类。 第二章基础理论 6. 物质间的溶解与共混规律有哪些？ 一、极性相似相溶 聚合物与溶剂的化学结构和极性相似时，两者是相互溶解的。 二、溶解度参数相等相溶 内聚能，内聚能密度，溶解度参数。非（弱）极性高分子材料，它与某一溶剂的溶解度参数相差不超过1.5时便相溶。 三、溶剂化原则 溶剂-溶质间作用力大于溶质间作用力时，溶质将发生溶解，含亲电基团的高分子易和含亲核基的溶剂相互作用而溶解。 四、混合溶剂原则 混合溶剂具有协同作用和综合效果。 7. 表面活性剂的定义：加入很少量即能显著降低溶剂(一般为水)的表面张力，改变体系界面状态、从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用(或其反作用)，以达到实际应用要求的一类物质。 8. 表面活性剂的特点有哪些？ 表面活性剂是一类具有双亲性结构的有机化合物。亲水基:易溶于水，具有亲水性质。亲油基:易溶于油，具有亲油性质 9. 表面活性剂的作用有哪些？可以起乳化、分散、增溶、润湿、发泡、消泡、保湿、润滑、洗涤、杀菌、柔软、拒水、抗静电、防腐蚀等一系列作用
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案
金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分） 钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀 二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 ) 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。 三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 /
四、计算：（共24分， 每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - ） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀 五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 { 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1
材料科学基础习题与答案
- 第二章 思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al 、α-Fe 、Mg 三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu 的原子直径为A ，求Cu 的晶格常数，并计算1mm 3Cu 的原子数。 （ 7. 已知Al 相对原子质量Ar （Al ）=，原子半径γ=，求Al 晶体的密度。 8 bcc 铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc 铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由 bcc 转变为fcc 时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何 10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。
精细化学品题库(DOC)
一、选择题 1．下列物质不属于精细化学品分析研究范畴的是（A ） A. 煤炭 B. 胶黏剂 C. 表面活性剂 D. 涂料 2．在气相色谱分析中，要使分配比增加，可以采取（C ） A. 增加柱长 B. 减小流动相流速 C. 降低柱温 D. 增加柱温 3．在气相色谱中用于定性的参数是（A ） A. 相对保留值 B. 半峰宽 C. 校正因子 D. 峰面积 4．高效液相色谱法之所以高效是由于（C ） A. 较高的流动相速率 B. 高灵敏度的检测器 C. 粒径小，孔浅而且均一的填料 D. 精密的进样系统 5．红外光谱分析法通常用下列哪个英文缩写表示（C ） A. HPLC B. GC C. IR D. TLC 6．化合物CH3CH2COOCH2CH2COOCH3的1H NMR中有几组吸收峰（C ） A . 四组峰 B. 一组峰 C. 三组峰 D. 五组峰 7．在高效液相色谱中，色谱柱的长度一般为（A ） A. 10～30cm B. 20～50m C. 1～2m D. 2～5m 8．色谱流出曲线中的基线是指（B ） A. 当流动相含有组分时通过检测器所得到的信号 B. 在只有流动相通过检测器是所得到的信号 C. 分离后的组分依次进入检测器而形成的色谱流出曲线 D. 色谱流出曲线的横坐标 9．反相键合相色谱是指（B ） A. 固定相为极性，流动相为非极性 B. 固定相的极性小于流动相的极性 C 键合相的极性小于载体的极性 D. 键合相的极性大于于载体的极性10．对下列化合物进行质谱测定后，分子离子峰为奇数的是（B ） A. C6H6N4 B. C6H5NO2 C. C9H10O2 D. C8H15O2 11．下列各项不属于H = A+B/u + Cgu + CLu的影响因素的是（D ） A. 涡流扩散项 B. 分子扩散项 C. 传质阻力项 D. 纵向扩散项12．下列不属于气相色谱仪部件的是（C ） A. 载气钢瓶 B. 色谱柱 C. 光电管 D. 检测器
金属腐蚀与防护课后答案
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6
=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。 （2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有： 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
精细化工工艺学复习题(XX6)
★释义： 精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业，简称精细化工 精细化学品：凡能增进或赋予一种(一类)产品以特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品，称精细化学品。 化工产品附加值：：产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值，包括：利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发等费用。 纳米技术：是指研究电子、原子和分子在0.1—100纳米尺度空间的在运动规律、在运动特点，并利用这些特性制造出特定功能的物质的技术。 是指在纳米尺度的围，通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质材料的技术。即研究100纳米到1纳米围物质所具有的特异现象和特异功能，并在此基础上制造新材料，研究新工艺的方法与手段。 纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来的原子、分子，也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料，即为纳米材料。 尺度达到纳米级，而性能既不同于其原子或分子，也不同于宏观物质的具有特殊性能的材料。 感光材料：指曝光后发生化学变化，经适当的显影定影处理，能够形成影像的材料。 染料索引：《染料索引》是一部国际性的染料、颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品，分别按它们的应用性质和化学结构归纳、分类、编号，逐一说明他们的应用特性，列出它们的结构式，注明其合成方法，附有同类商品名称的对应表。 香料和香精：香料：气味有益的香味质。不仅包括香味物质，有时为了调香的需要往往要采用臭味物质，因此，某些臭味物质也属于香料畴。 香精是香料成品（亦称调和香料） 变色涂料：是指涂层的颜色随环境条件如光，温度，湿度，PH值，电场，磁场等变化而变化的一种特殊涂料。 环保染料：按照生态纺织品的要求，以及禁用了118种染料以来，环保染料已成为染料行业和印染行业发展的重点，环保型染料应包括以下十方面的容： (1)不含德国政府和欧共体及其它Eco-Tex Standard 100 明文规定的在特定条件下会裂解释放出22种致癌芳香胺的偶氮染料； (2)不是过敏性染料； (3)不是致癌性染料； (4)不是急性毒性染料； (5)可萃取重金属的含量在限制值以下； (6)不含环境激素； (7)不含会产生环境污染的化学物质； (8)不含变异性化合物和持久性有机污染物； (9)甲醛含量在规定的限值以下； (10)不含被限制农药的品种且总量在规定的限值以下； 食品添加剂：为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。胶粘剂：靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。 物理吸附：基于德华力、氢键和静电力，它相当于流体中组分分子在吸附剂表面上的凝聚，可以是单分子层，也可以是多分子层。物理吸附一般速度较快且是可逆的。 化学吸附：基于在固体吸附剂表面发生化学反应使吸附质和吸附剂之间以化学键力结合的吸附过程，因此选择性较强。化学吸附一般速度较慢，只能形成单分子层且不可逆。 瓷材料：瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的通称。 工业上应用的典型的传统瓷产品如瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型瓷。 增塑剂：凡添加到橡塑材料中能使其玻璃化温度降低，塑性增加，更易于加工的助剂即为增塑剂。 LD50值：（半数致死量，亦称致死中量），它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量，其单位是mg/kg（体重）。 ADI值：（人体每日摄入量）:它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每公斤体重摄入的毫克数表示，单位是mg/kg。 食品安全问题：世界卫生组织对于食品安全问题的定义包含两个方面: ?一是有毒、有害物质;
材料科学基础课后习题答案第二章
第2章习题 2-1 a ）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△ G K 与其临界晶核体积 V K 之间的关系式为 2 G V ； b ）当非均匀形核形成球冠形晶核时，其△ 所以 所以 2-2如果临界晶核是边长为 a 的正方体，试求出其厶G K 与a 的关系。为什么形成立方体晶核 的厶G K 比球形晶核要大？ 解：形核时的吉布斯自由能变化为 a ）证明因为临界晶核半径 r K 临界晶核形成功 G K 16 故临界晶核的体积 V K 4 r ； G V )2 2 G K G V b ）当非均匀形核形成球冠形晶核时, 非 r K 2 SL G V 临界晶核形成功 3 3( G ；7(2 3cos 3 cos 故临界晶核的体积 V K 3（r 非）3（2 3 3cos 3 cos V K G V 1 ( 3 卸2 3 3cos cos )G V 3 3(書 (2 3cos cos 3 ) G K % G K 与V K 之间的关系如何? G K
G V G v A a3G v 6a2 3 得临界晶核边长a K G V
临界形核功 将两式相比较 可见形成球形晶核得临界形核功仅为形成立方形晶核的 1/2。 2-3为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否 会出现过热？为什么？ 答：金属结晶时要有过冷度是相变热力学条件所需求的， 只有△ T>0时，才能造成固相的自 由能低于液相的自由能的条件，液固相间的自由能差便是结晶的驱动力。 金属结晶需在一定的过冷度下进行，是因为结晶时表面能增加造成阻力。固态金属熔 化时是否会出现过热现象，需要看熔化时表面能的变化。如果熔化前后表面能是降低的， 则 不需要过热；反之，则可能出现过热。 如果熔化时，液相与气相接触，当有少量液体金属在固体表面形成时，就会很快覆盖 在整个固体表面(因为液态金属总是润湿其同种固体金属 )。熔化时表面自由能的变化为： G 表面 G 终态 G 始态 A( GL SL SG ) 式中G 始态表示金属熔化前的表面自由能； G 终态表示当在少量液体金属在固体金属表面形成 时的表面自由能；A 表示液态金属润湿固态金属表面的面积；b GL 、CSL 、CSG 分别表示气液相 比表面能、固液相比表面能、固气相比表面能。因为液态金属总是润湿其同种固体金属，根 据润湿时表面张力之间的关系式可写出：b SG 》6GL + (SL 。这说明在熔化时，表面自由能的变 化厶G 表w o ,即不存在表面能障碍，也就不必过热。实际金属多属于这种情况。如果固体 16 3 3( G v )2 1 32 3 6 2 (G v )2 b K t K 4 G V )3 G V 6( 4 G v )2 64 3 96 3 32 r K 2 ~G ?， 球形核胚的临界形核功 (G v )2 (G v )2 (G v )2 G b K 2 G v )3 16 3( G v )2
精细化工工艺学复习题及答案
精细化工工艺学复习题及答 案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1、精细化学品的定义是什么？ 精细化学品是与大宗化学品相对应的一类化工产品，是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品2、精细化学品的分类：精细有机化学品、精细无机化学品、精细生物制品 特点：生产特性，小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；多采用间歇式生产装置；生产流程多样化 经济特性，投资效率高、附加价值高、利润率高； 商业特性，市场竞争激烈、重视市场调研、适应市场需求、重视技术的应用服务、要求技术保密、独家经营； 产品特性，具有一定的物理功能、化学功能和生物活性 3、选择聚合物助剂是应注意：与树脂的配伍性、耐久性、对加工条件的适应性、制品用途对助剂的制约、协同效应 4、常用的塑料加工助剂有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、抗静电剂、着色剂、发泡剂 5、DOP邻苯二甲酸二辛酯、DBP邻苯二甲酸二丁酯、TPP磷酸三苯酯、DOA 己二酸二辛酯 6、表面活性剂分为哪几类各自具有什么特点？ 阴离子表面活性剂一般都具有好的渗透、润湿、乳化、分散、增溶、起泡、去污等作用 阳离子表面活性剂它除用作纤维柔软剂、抗静电剂、防水剂、染色助剂等之外，还用作矿物浮选剂、防锈剂、杀菌剂、防腐剂等 两性活性剂由阳离子部分和阴离子部分组成的表面活性剂 非离子表面活性剂在水中不电离，其亲水是主要是由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基和羟基)构成 7、化妆品的辅助原料有哪些？ 表面活性剂、香料、色素、防腐剂、保湿剂、营养剂、防晒剂、收敛剂 8、亲水亲油平衡值（HLB）是指：反应表面活性剂的亲水基和亲油基之间在大小和力量上的平衡程度的量 计算：非离子型聚乙二醇和多元醇类（亲水基的分子量*100）/（表面活性剂分子量*5）=（亲水基的分子量*100）/（疏水基分子+亲水基分子量）*5 多元醇脂肪酸酯 20（1—S/A） S酯的皂化值 A原料脂肪酸的酸值 聚乙二醇类 EO/5 EO聚环氧乙烷部分的质量分数 离子型 7+∑亲水基基团数+∑亲油基基团数 9、常用食品防腐剂主要有哪四类？试简要说明 苯甲酸及其盐类食品中可大量食用 山梨酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类防腐效果好，毒性低，无刺激性 丙酸及丙酸盐新型防腐剂，对人体无毒副作用 10、日允许摄入量ADI：人一生中每日从食物或饮水中摄取某种物质而对健康无明显危害的量
金属腐蚀与防护课后习题答案
腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关
材料科学基础课后习题答案
《材料科学基础》课后习题答案 第一章材料结构的基本知识 4. 简述一次键和二次键区别 答：根据结合力的强弱可把结合键分成一次键和二次键两大类。其中一次键的结合力较强，包括离子键、共价键和金属键。一次键的三种结合方式都是依靠外壳层电子转移或共享以形成稳定的电子壳层，从而使原子间相互结合起来。二次键的结合力较弱，包括范德瓦耳斯键和氢键。二次键是一种在原子和分子之间，由诱导或永久电偶相互作用而产生的一种副键。 6. 为什么金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体为高？ 答：材料的密度与结合键类型有关。一般金属键结合的固体材料的高密度有两个原因：（1）金属元素有较高的相对原子质量；（2）金属键的结合方式没有方向性，因此金属原子总是趋于密集排列。相反，对于离子键或共价键结合的材料，原子排列不可能很致密。共价键结合时，相邻原子的个数要受到共价键数目的限制；离子键结合时，则要满足正、负离子间电荷平衡的要求，它们的相邻原子数都不如金属多，因此离子键或共价键结合的材料密度较低。 9. 什么是单相组织？什么是两相组织？以它们为例说明显微组织的含义以及显微组织对性能的影响。 答：单相组织，顾名思义是具有单一相的组织。即所有晶粒的化学组成相同，晶体结构也相同。两相组织是指具有两相的组织。单相组织特征的主要有晶粒尺寸及形状。晶粒尺寸对材料性能有重要的影响，细化晶粒可以明显地提高材料的强度，改善材料的塑性和韧性。单相组织中，根据各方向生长条件的不同，会生成等轴晶和柱状晶。等轴晶的材料各方向上性能接近，而柱状晶则在各个方向上表现出性能的差异。对于两相组织，如果两个相的晶粒尺度相当，两者均匀地交替分布，此时合金的力学性能取决于两个相或者两种相或两种组织组成物的相对量及各自的性能。如果两个相的晶粒尺度相差甚远，其中尺寸较细的相以球状、点状、片状或针状等形态弥散地分布于另一相晶粒的基体内。如果弥散相的硬度明显高于基体相，则将显著提高材料的强度，同时降低材料的塑韧性。 10. 说明结构转变的热力学条件与动力学条件的意义，说明稳态结构和亚稳态结构之间的关系。 答：同一种材料在不同条件下可以得到不同的结构，其中能量最低的结构称为稳态结构或平衡太结构，而能量相对较高的结构则称为亚稳态结构。所谓的热力学条件是指结构形成时必须沿着能量降低的方向进行，或者说结构转变必须存在一个推动力，过程才能自发进行。热力学条件只预言了过程的可能性，至于过程是否真正实现，还需要考虑动力学条件，即反应速度。动力学条件的实质是考虑阻力。材料最终得到什么结构取决于何者起支配作用。如果热力学推动力起支配作用，则阻力并不大，材料最终得到稳态结构。从原则上讲，亚稳态结构有可能向稳态结构转变，以达到能量的最低状态，但这一转变必须在原子有足够活动能力的前提下才能够实现，而常温下的这种转变很难进行，因此亚稳态结构仍可以保持相对稳定。 第二章材料中的晶体结构 1. 回答下列问题： （1）在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向： 32）与[236] （001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（132）与[123]，（2 （2）在立方晶系的一个晶胞中画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 解：（1）
小学三年级科学课后练习题(附答案)
小学三年级科学课后练习题 第一节水到哪里去了？ 1、想一想，用湿抹布擦黑板，过一会就干了，这是什么现象？ 答：蒸发 2、水是我们常见的（ A ） A、液体 B 气体C固体 3水的三种形态？ 固体液体气体 4水和水蒸气的相同点和不同点? 相同点：无色无味透明 不同点：水是液体，水没有固定形状，但有一定体积。 水蒸气是气体，没有固定形状和体积。 5举例说出生活中蒸发现象？ 下雨天地面有积水，通过阳光的照射水慢慢消失了。 洗的衣服，放在外面晾晒，慢慢就变干了。 6影响蒸发快慢的因素有哪些？ 1 温度 2 风 3 空气接触面积 第二节水沸腾了 1、水沸腾的温度是（A ） A 100℃ B 98℃ C 0℃ 2、给水加热后，水的体积会（A） A 变大 B 没有变化 C 变小 3、水沸腾时大量气泡（A） A 上升 B 下降C不变 4、水加热后变成水蒸气，水的温度（A ）蒸发（C ） A、越高 B 越低C越快 5、说一说烧开水的过程，说一说水中气泡会发生哪些变化？ 烧开水时，气泡由少变多，由小变大，到水面破裂。 6水沸腾后继续加热，水的温度（ B ） A 升高 B 不变C降低 第三节水结冰了 1、当环境温度（B ）0℃，水的温度下降到（C ）时，水开始结冰。 A 高于 B 低于 C 0℃D10℃ 2、（C ）的变化会使水的形态发生变化， A颜色 B 容器 C 温度 3、冰是怎样的物体？ 无色无味透明，坚硬有一定的体积，不会流动。 4、水结冰时，温度（A ），说明水向周围（）热量。 A 降低，放出 B 降低吸收 C 升高吸收
第四节冰融化了 1、冰开始融化的温度是（） A、﹣5℃ B 10℃ C 0℃ 2、冰融化成水的这个变化过程是（）变成（）。 A 液态固态 B 气态液态 C 固态液态 3、冰融化的过程中温度（）但要向外界（）大量的热量。 A不变B变化 C 吸收D放出 4、冰块周围的温度升高，会使（）。 A冰融化的速度变慢B冰融化的速度变快 C 冰融化的速度没有变化 5、冰融化成水，他的体积增大了（）。 6、冰融化成水后，他的状态发生了变化（） 7、水和水蒸气、冰的相同点不同点？ 第五课谁能溶解多少物质？ 1、不能溶解在水中的物质有（）？ A食盐B沙子 C 碱D味精 2、因为牛奶能溶解在水中，所以它（） A 有沉淀 B 能均匀分布在水中 C 能过滤出来 3、酒精能溶解在水中，水不能溶解在酒精中（） A 对 B 错 4、不是所有的物质都能溶解在水中。（） A 对 B 错 5在相同的水中，等量的食盐小苏打在水中的溶解能力是（） A 相同的 B 不同的、 第六课加快溶解
精细化学品复习题及答案
一、精细化工的定义及其特征，精细化率， 精细化工：生产精细化学品（fine chemicals）的工业 1．具有特定功能： 2、大量采用复配技术 3．小批量多品种 4．技术密集 5、附加值高 精细化工产值率（精细化率）=精细化学产品的总值/化学产品的总值×100% 二、精细化工的现状和发展方向 二十一世纪精细化工的发展现状： 20世纪人们合成和分离了2285万种新化合物，新药物、新材料的合成技术大幅度提高，典型的单元操作日趋成熟，这主要当归属于精细化工的长足发展和贡献。21 世纪科技界三大技术，即纳米技术、信息技术和生物技术，实际上都与精细化工紧密相关。 精细化工还将继续在社会发展中发挥其核心作用，并被新兴的信息、生命、新材料、能源、航天等高科技产业赋予新时代的内容和特征。 发展方向： 1 高尖端、高技术、功能化、专用化，与快速发展的高科技时代接轨。 2 绿色化发展方向，与“全球变化科学”和现行政策接轨。 3 开发新能源，与日趋紧张的能源形势接轨。 4 开发新方法、新路线，完善传统化工产品生产中存在的问题。 三、涂料用合成树脂种类，形成涂料的哪五大系列。 合成树脂占主导地位：形成了醇酸、丙烯酸、乙烯、环氧、聚氨酯为主的五大系列。 四、涂料分类：按形态分粉末涂料、液体涂料（溶剂、分散型、水性）， 按使用层次（作用）：底漆、腻子、二道底漆、面漆， 1．按形态分：粉末涂料、液体涂料（溶剂、分散型、水性） 2．按成膜机理分：非转化型（挥发型、热熔型、水乳型等） 转化型（热固性、氧化聚合、辐射固化） 3．按施工方法：刷漆、辊漆、喷漆、烘漆、电脉漆、流化床 4．按使用层次（作用）：底漆、腻子、二道底漆、面漆 5．按用途：建筑用漆、船舶漆、汽车漆、绝缘漆、皮革涂料、防锈漆、 耐高温漆、可剥离漆。 五、涂料的组成，命名。 答：组成：成膜物质、颜料、溶剂和助剂 命名：（1）全名=颜色名称+成膜物质名称+基本名称如铁红醇酸防锈漆 （2）对特殊用产品，必要时在成膜物质加以说明，如白硝基外用漆。 型号分三部分如C04-02 F53—33 铁红酚醛防锈漆 C—成膜物质（醇酸）04—基本名称（瓷漆）02—序号（用来区分同一类型的不同品种，表示油在树脂中所占的比例） 六、催干剂的种类主要有那些 答：Co、Mn、Pb、Zr、Zn、Ca等金属的有机酸皂类，同作制造催干剂的有机酸主要有环烷酸，辛酸、植物油酸等
材料科学基础(武汉理工大学,张联盟版)课后习题及答案 第二章
第二章答案 2-1略。 2-2（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。 答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）； （2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。 2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（）与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[] 答：
2-4定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。定量：晶胞参数。 2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。 离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。 2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？ 答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。 2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？ 答：n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。 不等径球体进行紧密堆积时，可以看成由大球按等径球体紧密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体紧密堆积。 2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：（000）、（001）（100）（101）（110）（010）（011）（111）（0）（0）（0）（1）（1）（1）。