犧牲陽極在防腐領(lǐng)域的要求主要表現(xiàn)在以下幾個方面:犧牲陽極工作過程中陽極極化率要小。這樣犧牲陽極的電位并沒有往正方向移動多少(陽極極化的結(jié)果)。犧牲陽極(即閉路電位,犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)運行時與金屬結(jié)構(gòu)相連的電位)的工作電位足夠負,可以在陰極保護系統(tǒng)工作時保持足夠大的驅(qū)動電壓。犧牲陽極材料的理論電容應(yīng)該更大。理論電容是根據(jù)庫侖定律計算出的消耗單位質(zhì)量金屬所產(chǎn)生的電量,單位為A·h/kg。對于犧牲陽極,單位質(zhì)量陽極金屬消耗產(chǎn)生的電量較大;換句話說,產(chǎn)生1安培小時單位電能所消耗的陽極質(zhì)量較少。這就決定了陽極使用壽命長、經(jīng)濟性好的保護效果。
犧牲陽極陰極保護的組成:電偶過程中兩種金屬之間的電位差是電偶腐蝕的驅(qū)動力。因此,兩種金屬在電偶序列中越遠,電偶腐蝕趨勢越大。在犧牲陽極的陰極保護系統(tǒng)中,犧牲陽極材料與被保護金屬在電流順序上相距較遠。它們之間的電位差越大,犧牲陽極能提供的保護電流就越多,被保護的金屬能達到相對負的保護電位。犧牲陽極和受保護金屬通過電纜形成完整的電流回路。在這個電路中,犧牲陽極向被保護金屬輸出電流,可以測量這個電路中犧牲陽極的有效輸出電流。
鋅的標準電極電位為-0.76V(SHE),高純鋅在海水中的穩(wěn)定電位為-0.82V(SHE)。這是一種比較活潑的金屬,與鋼和常用的金屬結(jié)構(gòu)材料相比,帶負電荷。鋅陽極不適用于高阻土壤或淡水,但通常用于海水、某些化學介質(zhì)和低阻土壤或灘涂。而鋅及鋅合金陽極理論發(fā)電量較小,但其電流效率as 犧牲陽極很高,在海水中達到95%,在土壤中達到65%以上。鋁也是典型的輕金屬,原子序數(shù)13,相對原子質(zhì)量26.98,密度2.7g/cm,熔點660℃。鋁的標準電極電位為-1.66V(SHE),在海水中的穩(wěn)定電位約為-0.53 (She)。鋁的理論容量為2970A h/kg,是鋅的3.6倍,鎂的1.35倍。