华中科技大学学报J・HuazbongUniv,ofSci.&Tech.金属材料在土壤中的腐蚀速度与土壤电阻率金名惠黄挥桃(华中科技大学化学系)摘要：从分析土壤的各种性质入手，利用物理化学原理讨论了土壌电阻率的本质及其影响因索.结合电极过程动力学理论•研究了电迁移对金図在土壌中腐蚀的电极过程的形响•从而说明了用土填电阻率来判断金属材料在土壤中的腐烛速度有时会出现误判的原因•并僻释了某些酸性土壤中金属材料的腐述速度随土壌电阻率的增大而增大•在某些含盐量高的土壤中金属材料的腐蚀速度不蘭土壤电阻率的减小而减小却会增大的现象.关9词：土壌腐蚀：腐蚀速度；电极过程；土壤电阻率；电迁移中图分类号：P6324.1文itt标识码：A文章编号：1000-8616(2001)05-0103-04---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---第29卷第5期2001年5月Vol.29No.5May2001---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---长期以来人们研究金属在土壤中的腐蚀因素，评价土壤的腐蚀性，往往都与土壤电阻率联系起来.但是用土壤电阻率作为判断金属材料在土壤中的腐蚀速度的指标也常常岀现误判「所以至今并未得到一致的规律.本研究从电阻率和金属腐蚀速度的基本概念着手，进行分析、讨论,从而说明用电阻率来判断金属材料在土壤中腐蚀速度大小出现谋判的原因.1土壤电阻率是土壤中多种性质的综合表征土壤是-•种由固体、液体、气体组成的多相不均匀体系•它的性质相当复杂•目前能用语斉文字描述和测试数据丧述的性质有几十种⑶.而且在几个不同层而上表现出来•根据这些性质的待点和相互关系•可以把它们分成4类.a.基础性质•包括土壤类型、土壤质地、土壤胶体、含水扯、容重、空隙度、含气率、pH值、有机质和各种无机离子(如Fe2*・Al3*,NOf,CT.Q_・CC^,HCQf,S_,硫化物)和有机物、各种气体等.土壤的这些性质具有相对的独立性•各地土壤的这些性质有一个稳定的变化范围和一定的变化规律•如一定的变化周期和变化频率.b.微生物性质•指土壤中所含的多种菌类，如中性硫化菌、腐生菌、酸性硫化菌;真菌;异氧菌等•与金属材料腐蚀关系密切的菌类，有铁细菌、硫氧化菌、硫酸盐还原菌.它们的繁殖和代谢活动能促进金属材料在土壤中的腐蚀，如具有活性氢化酶的硫盐还原菌能促进阴极去极化过程.c.地区性、季候性.取决于土壤所在的地区和当地的自然条件.以及人类的生产活动所造成的环境变化.如:经度、纬度、海拔高度、地下水位变化情况、季节更迭情况、昼夜交替中气温变化情况、地温变化情况、下雨(酸雨)、下雪、凝露、地冻等.d・综合表征•这类性质是上述三类性质变化的综合结果，如：多相性、不均匀性、不流动性，与金属材料或金屈腐蚀有关的性质或参数还包括土壤电阻率、氣化还原电位、自然腐蚀电位、瞬时腐蚀速度、平均腐蚀速度、点蚀速度等.从变扯的角度上看，前三类性质可以看成独立变量，而第四类性质只能看成前三类性质的函数•如土壤多相性不均匀性是因为土壤是由固、液、气三态物质组成所决定的・土壤的不流动性是因为通常土壤中的固体成分大于60%,液体在其中的质量比例小于40%•土壤电阻率与土壤中的水、pH值、各种离子的性质和百分比、地温等多种因索有关.因此土壤电阻率p可表示为P=/(z.jss…).(1)式中“,,=,••・包括H2O,pH,各种无机离子的种类和所占的百分比、地温等.因此在研究金属在土壤中的腐蚀因素时，最好将其区别开来，不要作为同一层面的比比较•或进行简单的加权运算.2金属在土壤中腐烛的电极过程金属材料在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀.电化学的基础理论电极过程动力学对土壤腐蚀是适用的.根据电扱过程动力学，金属在某种介质中的腐蚀速度不仅反映了金属在该介质中的离子化倾向•而且是金属材料在该介质中溶解速度的实际度扯.它的确切含义是金属发生一次性阳扱溶解的速度■这里不包括二次溶解和高价离子的形成•例如:铁、碳钢在某介质中的腐蚀过程表示为Fe-2e-*Fe2'・(2)这里不包括从低价离子氧化成高价离子的过程尺尹一电—現現｛3)金属在土壤中的腐蚀电化学过程，以碳钢为例，其阳极过程与式(2)相同.这一电化学反应速度与金属在土...