氯离子溶液对金属腐蚀的不同特点

　　氯离子(Cl)是广泛存在于自然界的氯的-1价离子，无色。氯离子是生物体内含量丰富的阴离子，通过跨膜转运和离子通道参与机体多种生物功能。

　　1、Cl-对金属腐蚀的影响表现在两个方面：一是降低材质表面钝化膜形成的可能或加速钝化膜的破坏，从而促进局部腐蚀；另一方面使得CO2在水溶液中的溶解度降低，从而缓解材质的腐蚀。

　　Cl-具有离子半径小、穿透能力强，并且能够被金属表面较强吸附的特点。Cl-浓度越高，水溶液的导电性就越强，电解质的电阻就越低，Cl-就越容易到达金属表面，加快局部腐蚀的进程；酸性环境中Cl-的存在会在金属表面形成氯化物盐层，并替代具有保护性能的FeCO3膜，从而导致高的点蚀率。腐蚀过程中，Clˉ不仅在点蚀坑内富积，而且还会在未产生点蚀坑的区域处富积，这可能是点蚀坑形成的前期过程。它反映出基体铁与腐蚀产物膜的界面处的双电层结构容易优先吸附Clˉ，使得界面处Clˉ浓度升高。

　　在部分区域，Clˉ会积聚成核，导致该区域阳极溶解加速。这样金属基体会被向下深挖腐蚀，形成点蚀坑阳极金属的溶解，会加速Clˉ透过腐蚀产物膜扩散到点蚀坑内，使点蚀坑内的Clˉ浓度进一步增加，这一过程是属于Clˉ的催化机制，当Clˉ浓度超过一定的临界值之后，阳极金属将一直处在活化状态而不会钝化。因此，在Clˉ的催化作用下，点蚀坑会不断扩大、加深。尽管溶液中的Na 含量较高，但是对腐蚀产物膜能谱分析却未发现Na元素的存在，说明腐蚀产物膜对阳离子向金属方向的扩散具有一定的拟制作用；而阴离子则比较容易的穿过腐蚀产物膜到达基体与膜的界面。这说明腐蚀产物膜具有离子选择性，导致界面处阴离子浓度升高。

　　2、氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀主要使点蚀。

　　机理：氯离子容易吸附在钝化膜上，把氧原子挤掉，然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物，结果在露出来的机体金属上腐蚀了一个小坑。这些小坑被成为点蚀核。这些氯化物容易水解，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，造成多余的金属离子，为了平很腐蚀坑内的电中性，外部的Cl-离子不断向空内迁移，使空内金属又进一步水解。如此循环，奥氏体不锈钢不断的腐蚀，越来越快，并且向孔的深度方向发展，直至形成穿孔。

　　3、Cl-对缝隙腐蚀具有催化作用。腐蚀开始时，铁在阳极失去电子。随着反应的不断进行，铁不断的失去电子，缝隙内Fe2 大量的聚积，缝隙外的氧不易进入，迁移性强的Cl-即进入缝隙内与Fe2 形成高浓度、高导电的FeCl2，FeCl2水解产生H ，使缝隙内的pH值下降到3～4，从而加剧腐蚀。