第9期 张秀丽等：锅炉酸洗过氧化氢钝化工艺的电化学实验研究 。1161。 40 40 (a) (b) ·测量值 ·测量值 4拟合值 △拟合值 30 30 20 20 10 10 203040 50 60 0 10 203040 5060 ReZ/(k.cm2) ReZ/(k.cm) 0 40 (c) (d) ·测量值 a拟合值 30 30 20 20 ·测量值 10 △拟合值 10 20 4060 80 100 10 2030405060 ReZ(k.cm2) ReZ(k2.cm） 图7实验钢在不同Fe2+含量的过氧化氢溶液中的EIS图谱.(a)0mgL-;(b)50mgL-4(g100mgL-1,(d150mgL-1 Fig 7 EIS pbts of the pipe steel in hydrogen peroxide solutions with different Fe2+mass concentrations:(a)0mgL;(b)50mg'L;(c)100 mg'L;(d)150mg'L-I 2.4过氧化氢含量对钝化效果的影响 R 图9所示为不同过氧化氢含量下测得的ES图 谱，此时由于体系中不含有氯离子，因此钝化反应的 EIS等效电路图与图8不同Fe2+浓度的钝化反应 EIS等效电路一致.由图9和表3可以看出，当过氧 图8不同F+含量下钝化反应的等效电路 化氢的质量分数较低时如0.05%)，过氧化氢含量 Fig.8 Equivalent circuit for the passivation reaction at different 不足以使金属表面形成完整的钝化膜，表面有些区 Fe2 mass concentrations 域没有钝化膜覆盖而裸露在溶液中，进而发生腐蚀， 表2不同+含量下交流阻抗谱拟合结果 因此此时的传递电阻值很低.在其质量分数为 Table 2 Fitted results for EIS measured at different Fe2+mas con- 0.1%时形成的钝化膜的传递电阻值较大，如前所 centrations 述，此时形成的钝化膜具有较好的保护性.当过氧 F2+质量浓度/ R/ C Rd 化氢含量进一步增高时，其传递电阻阻值变小，钝化 (mg'L-) (n"cm23) (F.cm-2) (0"cm2 0 膜成膜质量不好，金属发生了腐蚀，而导致金属发生 6497 4151×10-5 2.983X10 腐蚀的原因是钝化膜的破裂溶解.因此，在使用过 50 49.02 5.806X10-5 4813X10 氧化氢钝化时避免过氧化氢含量过高而导致钝化膜 100 5517 811×105 9.434X10 溶解.综上所述，质量分数为0.1%的过氧化氢最为 150 7278 9822X10-5 2071×10 适宜.图 7 实验钢在不同 Fe 2+含量的过氧化氢溶液中的 EIS 图谱.( a) 0 mg·L -1 ;(b) 50 mg·L -1 ;( c) 100 mg·L-1 ;( d) 150 mg·L -1 Fig.7 EIS plots of the pipe st eel in hydrogen peroxide solutions w ith diff erent Fe 2 +mass concentrations:( a) 0 mg·L -1 ;( b) 50 mg·L -1 ;( c) 100 mg·L -1 ;( d) 150 mg·L -1 图 8 不同 Fe 2+含量下钝化反应的等效电路 Fig.8 Equivalent circuit f or the passi vation reaction at diff erent Fe 2+ mass concentrations 表 2 不同 Fe 2+含量下交流阻抗谱拟合结果 Table 2 Fitt ed results for EIS measured at different Fe 2+ mass con￾centrations Fe 2 +质量浓度/ ( mg·L -1 ) R s / ( Ψ·cm 2 ) Cf / ( F·cm -2 ) R 0 / (Ψ·cm 2 ) 0 64.97 4.151×10 -5 2.983×10 4 50 49.02 5.806×10 -5 4.813×10 4 100 55.17 8.11×10 -5 9.434×10 4 150 72.78 9.822×10 -5 2.071×10 4 2.4 过氧化氢含量对钝化效果的影响 图 9 所示为不同过氧化氢含量下测得的 EIS 图 谱, 此时由于体系中不含有氯离子, 因此钝化反应的 EIS 等效电路图与图 8 不同 Fe 2 +浓度的钝化反应 EIS 等效电路一致.由图9 和表3 可以看出, 当过氧 化氢的质量分数较低时( 如 0.05 %) , 过氧化氢含量 不足以使金属表面形成完整的钝化膜, 表面有些区 域没有钝化膜覆盖而裸露在溶液中, 进而发生腐蚀, 因此此时的传递电阻值很低.在其质量分数为 0.1 %时形成的钝化膜的传递电阻值较大, 如前所 述,此时形成的钝化膜具有较好的保护性 .当过氧 化氢含量进一步增高时, 其传递电阻阻值变小, 钝化 膜成膜质量不好, 金属发生了腐蚀, 而导致金属发生 腐蚀的原因是钝化膜的破裂溶解 .因此, 在使用过 氧化氢钝化时避免过氧化氢含量过高而导致钝化膜 溶解.综上所述, 质量分数为 0.1 %的过氧化氢最为 适宜. 第 9 期 张秀丽等:锅炉酸洗过氧化氢钝化工艺的电化学实验研究 · 1161 ·