隨著2013年10月黑龍江省哈爾濱遭遇惡劣的霧霾天氣的爆發，至2013年底，霧霾擴散至華東、華南以及東北地區，中國出現大范圍污染天氣。中國的霧霾呈現加重趨勢，再次引起了全民對霧霾的高度關注。

　　國家已經下定決心治理霧霾天氣的當口，各種霧霾造成的威脅日益明顯，霧霾中的腐蝕物質對暴露在大氣中的任何金屬及建筑物都可造成不同程度腐蝕，治理刻不容緩！

　　國家頻頻出臺治理霧霾相關政策，如環境保護部2013年9月正式發布的《環境空氣細顆粒物污染綜合防治技術政策》、國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》等，并不惜由中央財政投資50億重點對京津冀及周邊進行大氣污染治理。環境保護部指出，目前中國大氣污染的主要來源是生產性污染，如燒煤可排出煙塵和二氧化硫；燒石油可排出二氧化硫和一氧化碳等。如此看來，造成霧霾具有腐蝕性的首要因素是企業大量排放污染性煙塵及硫化物造成的。

 

　　　　　　　　霧霾天氣對戶外金屬造成腐蝕危害

　　中國腐蝕與防護網為了探秘霧霾的腐蝕危害性，近期采訪了北京科技大學腐蝕與防腐中心的程學群副教授，聽專家講述霧霾天氣對戶外金屬造成的腐蝕危害。以下為采訪實錄。

　　中國腐蝕與防護網：國內近期霧霾天氣頻發，對暴露在大氣中的金屬造成一定的傷害，那么霧霾是如何影響金屬大氣腐蝕的？

　　程學群：我們知道，霧霾主要組成的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項。當金屬表面覆蓋來自大氣的顆粒物或生成易溶的物質時，大氣中的水分就會優先凝聚，這叫化學凝聚作用。例如大氣濕度不到60%,但是由于霧霾存在使得金屬表面相對濕度超過60%,從而加大金屬腐蝕速率。

　　另一方面，霧霾中二氧化硫、氮氧化物溶于水后即為酸性，同時還增加了表面液膜層的電導，金屬在酸性條件下往往腐蝕速率很快。霧霾中的可吸入顆粒雖然既非腐蝕性，又不吸附腐蝕性物質，但因容易凝聚水分導致金屬形成氧濃差的局部腐蝕。

　　霧霾中的微小顆粒加速大氣腐蝕的作用很易被證實。如把同樣兩個鐵樣品置于室內大氣環境下，其中一個用布屏蔽起來，防止塵埃落在金屬表面。經過幾個月后，被屏蔽的樣品往往并未生銹，失重很小，而另一樣品卻生銹層嚴重。

　　中國腐蝕與防護網：暴露在空氣中的金屬腐蝕現象中，加速金屬物品腐蝕速度的主要因素有哪些？

　　程學群：金屬無論在室內或室外都會發生大氣腐蝕，影響金屬材料在大氣環境腐蝕速率的因素很多，其中濕度是最重要因素之一。按金屬表面的潮濕度，即按照電解液膜層的存在與否和狀態，通常把大氣腐蝕分成三類：干大氣腐蝕、潮大氣腐蝕和濕大氣腐蝕，不同的大氣類型下金屬的腐蝕速率差別很大。下圖定性了表示大氣腐蝕速度與金屬表面上膜層厚度之間的關系。

　　圖 大氣腐蝕速度與金屬表面上水膜層厚度之間的關系

　　區域Ⅰ：在大氣濕度特別低的情況下，金屬表面只有薄薄的吸附水膜，最多只有幾個分子厚度（1~10nm），還不能認為是連續的電解液。此區相當于干大氣腐蝕，腐蝕速度很低。

　　區域Ⅱ：隨大氣中濕度的增加，金屬表面液膜層厚度也逐漸增加，水膜厚可達幾十或幾百個水分子層厚，形成連續電解液薄層，開始了連續電化學腐蝕過程。此區腐蝕速度急劇增加，相當于潮大氣腐蝕。

　　區域Ⅲ：當金屬表面水膜層繼續增加到幾微米厚時，進入到濕大氣腐蝕區。由于隨著液膜的增厚氧通過液膜擴散到金屬表面變得困難了，所以在此區域腐蝕速度隨著液膜的增厚有所下降。

　　區域Ⅳ：當金屬表面水膜層變得更厚（如大于1mm），已相當于全浸在電解液中的腐蝕情況，腐蝕速度基本不變。在實際大氣環境情況下，通常腐蝕多在II、III區域進行，由于環境條件的變化，各種腐蝕形式可以相互轉換。

　　由此可見，金屬的腐蝕速率和大氣濕度密切相關，一般講空氣中濕度越大，金屬表面結露越容易，表面上的電解液膜存在的時間也越長，腐蝕速度也相應增加。各種金屬都有一個腐蝕速度開始急劇增加的濕度范圍，使金屬大氣腐蝕速度開始急劇增加的大氣相對濕度稱為臨界濕度。鋼鐵、銅、鎳、鋅等金屬的臨界濕度約在50%~70%之間。可知如果相對濕度達60%以上時，鋼的腐蝕量就急劇上升；而小于60%時腐蝕量很小。

　　中國腐蝕與防護網：目前在專業領域抵抗霧霾腐蝕的先進技術或方法，請您給我們介紹一下，哪些足以抵抗、減緩這種情況造成的金屬腐蝕呢？

　　程學群：目前還沒有專門針對霧霾導致金屬腐蝕的防護技術。對于大多數金屬制品來說，霧霾增加的腐蝕量還是相對輕微的，其腐蝕造成的后果是可以接受的，因此不需要做特殊的防護。

　　但是對一些精密儀器設備，則需要多加防護。霧霾中的小顆粒和二氧化硫氣體一旦隨空氣進入儀器設備內部就可能附著在電子器件上，就有可能導致焊點或電子器件的腐蝕加速。目前來說采取的補救性措施一方面就是對空氣進行凈化，另一方面可以考慮在電子器件內部放置氣相緩蝕劑。

　　【采訪人物】程學群，男，北京科技大學腐蝕與防腐中心副教授。主要研究領域：

　　（1）耐蝕鋼研發，承擔多項鋼鐵企業耐蝕鋼研發課題；
　　（2）工業環境腐蝕與防護；
　　（3）金屬表面處理技術，獲多項國家發明專利。

轉自http://www.ecorr.org/hangyedongtai/2013/1224/8023.html　作者：張春穎