自动化扫描微测技术在腐蚀科学中的应用——扫描离子选择性电极技术

自动化扫描微测技术(automated scanning micro-test technique,ASMT)是一系列利用选择性/特异性电极检测液体环境中局部电流、离子和分子状态及其活性的技术的总称,可以在不接触被测样品的情况下,不但获得进出样品的局部电流变化,还可以获得各种离子分子的浓度、运动速率及运动方向的信息而进一步表征材料的腐蚀过程,其应用范围较广。为了推广其应用,对自动化扫描微测技术中扫描离子选择性电极技术(scanning ion-selective electrode technique,SIET)的原理及其在金属腐蚀研究中的应用进行了简介。

香蒲对重金属镉的耐性及吸收途径研究

以挺水植物香蒲(Typha angustifolia)为实验材料,采用水培法研究了香蒲各器官对重金属镉的富集和耐性,利用扫描离子选择性电极技术结合不同离子通道抑制剂的应用初步探讨了香蒲根系对镉的吸收途径.结果表明,香蒲具有较强的镉耐受能力,在营养液中镉浓度为2.0mg/L时,其生长仍然未受到明显抑制;香蒲对镉的富集主要集中在根部;扫描离子选择性电极技术实验表明,非选择性阳离子通道抑制剂GdCl3对香蒲根细胞表面镉的吸收具有明显抑制作用.实验结果显示,香蒲是净化重金属镉污染的优良水生植物,其根细胞对镉的吸收可能是通过非选择性阳离子通道进行的.

AZ31镁合金微区电偶腐蚀的数值研究

结合水平集函数方法及移动网格技术,利用有限元法模拟分析了离散型β相分布和连续型β相分布的AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,通过解Nernst-Planck方程得到腐蚀过程中AZ31镁合金/NaCl界面的电势、氯离子及镁离子浓度分布,并通过扫描离子选择性电极实验验证了此模拟方法的可行性.模拟分析表明,当β相离散分布在α相周边时,在与β相相邻的α相区域腐蚀速率最快,形成腐蚀缩颈坑,坑内氯离子富集,进一步加速了α相的腐蚀,最终β相逐渐脱离合金进入溶液;当β相连续分布在α相周边时,α相不断被腐蚀,最终α相全部溶解而只剩β相,求解随即停止.扫描离子选择性电极实验结果表明此模拟模型可以对镁合金的电化学腐蚀进行较好预测和判断.