小不董
第14楼2010/08/03
氯离子对不锈钢钝化膜的破坏原理是:
处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值,电流密度突然变小,表示开始形成稳定的钝化膜,其电阻比较高,并在一定的电位区域(钝化区)内保持。随着氯离子浓度的升高,其临界电流密度增加,初级钝化电位也升高,并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内,氯离子与氧化性物质竞争,并且进入薄膜之中,因此产生晶格缺陷,降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下,既不容易产生钝化,也不容易维持钝化。
在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好,这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理,处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多,电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件,活化态不锈钢成为阳极,钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属,其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中,阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的,因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著,有明显的穿透作用,这样形成了点腐蚀。
CL-浓度对不锈钢腐蚀见下表:
不同浓度、温度的CL-对不锈钢的腐蚀
氯离子含量 60℃ 80℃ 120℃ 130℃
= 10 ppm 304 304 304 316
= 25 ppm 304 304 316 316
= 50 ppm 304 316 316 Ti
= 80 ppm 316 316 316 Ti
= 150 ppm 316 316 Ti Ti
= 300 ppm 316 Ti Ti Ti
> 300 ppm Ti Ti Ti Ti
通过这个表,可以作为一个参考,实验室3级的水能达到要求,用在色谱上,主要的参数不是电导,而是TOC和颗粒物、胶体。一般Cl离子小于25ppm对不锈钢的腐蚀就比较小了,不过还和溶液的pH有关。
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第17楼2010/09/17
超滤及超滤在水处理中的应用
来源:上海瑞枫生物科技有限公司 作者:
超滤是一种膜分离过程。超滤利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。由于超滤膜的截留孔径极小,一般不用长度单位来表示,而用可通过膜孔的物质的分子量来表达。
超滤膜的截留分子量一般为1,000,000到1,000。当被处理液体借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量较小的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子物质等由于筛分作用被截留,从而使处理液体得到分离或纯化。
超滤是一种相对过滤,通常用于水处理技术的超滤装置有两大应用:前端处理去除水中的胶体、有机物和颗粒;后端处理去热源、内毒素及各种生物酶。
在超滤过程中,由于被截留的杂质在膜表面上不断积累,会产生浓差极化现象,当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层,使膜的透水量急剧下降,这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此,需要对超滤装置的流道工艺进行设计并定期予以清洗以控制浓差极化现象。
水处理系统中的超滤装置具有结构简单、操作方便、占地小、投资省、纯化效率高等优点,现已被广泛应用于各类大、中型水处理系统及小型纯水装置。
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第18楼2010/09/17
水的电阻率和电导率
水的电阻率是指某一温度下,边长为1cm正方体的水的相对两侧间的电阻,单位为Ω.cm(欧姆厘米)、MΩ.cm(兆欧姆厘米)。电导率为电阻率的倒数,单位为S/cm(西门子每厘米)、μs/cm(微西门子每厘米)。
水的电阻率(或电导率)反映了水中离子含量的多少。是水纯度的一个重要指标,水的纯度越高,离子含量越低,水的电阻率越大(电导率越小)。
水的电阻率(或电导率)受水的纯度、温度及测量中各种因素的影响,纯水电阻率(或电导率)的测量通常选择动态测量方式(又称在线检测),并采用温度补偿的方法将测量值换算成25℃的电阻率,以便于进行计量和比较。
在线测量电阻率或电导率时,将电导电极或测量装置与被测水系统管道相连接。通水将管道测量装置与电导池(又称测量电极)中的气泡驱尽,调节水流速(一般不低于0.3m/s),通常电阻率仪或电导率仪都会带有温度测量的功能,可以直接显示补偿到25℃的电阻率、电导率值。
电阻率在1兆以下的纯水,也可以用离线式电导率仪检测,与在线检测误差基本一致,当检测电阻率大于1兆欧的高纯水或超纯水时,则必须采用在线检测的方法,因为离线检测受环境干扰会产生相当大的误差。