而当CO2自水中逸出时，pH增大。将水置于CO2气体可以得到pH的最低值，约为2.8。事实上，当温度为0℃，CO2分压为一个大气压时，CO2在水中的溶解度等于3.35g/L，因此，可以得到与上面相近的pH：在一般情况下，CO2分压不能达到上述数值，同时，由于天然水中有，因此水的pH总是大于2.8。对大多数天然水来说，其pH在6.5～8.5变化。......
2023-06-30
如何提升循环冷却水的运行pH值
【摘要】：由金属腐蚀的理论可知，随着溶液pH的增加，水中氢离子浓度降低，碱度增大，金属腐蚀过程中氢离子去极化的阴极反应受到抑制，碳钢表面生成氧化性保护膜的倾向增大，故冷却水对碳钢的腐蚀速度随水的pH升高而降低。②与pH坐标垂直的线，代表与电极电位无关而仅与pH有关。③斜线，代表与电极电位和pH都有关的平衡状态。电极电位高于0.8V发生特别强的氧化作用，在此情况下，水可氧化成氧。
由金属腐蚀的理论可知，随着溶液pH的增加，水中氢离子浓度降低，碱度增大，金属腐蚀过程中氢离子去极化的阴极反应受到抑制，碳钢表面生成氧化性保护膜（γ-Fe2O3）的倾向增大，故冷却水对碳钢的腐蚀速度随水的pH升高而降低。
金属材料腐蚀的电位-pH图，主要是Fe-H2O、Cu-H2O体系的电位-pH图，简化形式如图5-9和图5-10所示。
图5-9 Fe-H2O体系电位-pH图（25℃）
图5-10 Cu-H2O体系电位-pH图
在电位-pH图上都有a和b两条虚线，其中a线相当于平衡氢电极，其电极反应为：
在25℃的电极反应平衡方程式是：
式中 PH2——H2的分压
b线相当于平衡氧电极，其电极反应为：
在25℃的电极反应平衡方程式是：
式中 PO2——O2的分压
在电位-pH图上，虚线b上面的区域是氧的稳定区；在虚线a下面的区域是氢的稳定区；在虚线a和虚线b之间的区域是H2O的稳定区。
在电位-pH图上大致有三种类型的线：
①与pH坐标平行的线，代表与pH无关而仅与电极电位有关的平衡状态。
②与pH坐标垂直的线，代表与电极电位无关而仅与pH有关。
③斜线，代表与电极电位和pH都有关的平衡状态。
在各线的上方，氧化态是物质的稳定态；下方则还原态是物质的稳定态。电化学反应方向与金属在溶液中的电极电位有密切关系，归纳见表5-4。
表5-4 金属电极电位和电化学反应方向之间的关系（溶液pH=7，Fe2+=10-6mol/L）
（1）若电极电位低于-0.617V（氢标准电极）则表5-5列出的全部反应均按还原方向（由右向左）进行，铁处于稳定状态，不受腐蚀，溶液中若有Fe2+或Fe2O3存在，均可还原为原子Fe状态，水中H+被还原为H2，氧被还原为H2O。
（2）若电极电位介于-0.617～-0.414V Fe可发生析氢腐蚀，高铁氧化物可溶解形成Fe2+状态，氧被还原。在此条件下，金属铁可自然地发生腐蚀。
（3）若电极电位介于-0.417～-0.159V Fe可发生无析氢的腐蚀。
（4）若电极电位高于-0.159V铁可被高铁氧化物覆盖。当高铁氧化物与铁表面结合牢固，而且是致密无孔隙时，该层氧化膜将会使铁表面与溶液完全隔绝，则金属因钝化而受到保护。若氧化物与金属表面结合不牢固或有孔隙，则铁表面有发生局部腐蚀的危险。
（5）电极电位高于0.8V发生特别强的氧化作用，在此情况下，水可氧化成氧。
根据Fe-H2O体系电位-pH图，pH＞8.0时，氧使铁的表面生成一层钝化膜，铁的腐蚀电位升高进入钝化区内，铁将得到保护，对控制冷却水中钢铁的腐蚀是十分有利的。
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2023-06-30
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2023-06-30
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2023-06-30
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2023-06-30
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2023-06-30
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