即使合金成分固定,阳极在不同环境中(电解质、温度、pH 等)的电位也会显著变化,核心是环境影响 “电解质导电性” 和 “阳极表面反应速率”。
1. 电解质类型与浓度(影响离子迁移效率)
电解质是阳极与被保护金属的 “电子传导介质”,其类型和浓度直接影响阳极表面的离子溶解速率,进而改变电位:
海水 / 咸水(高电导,Cl⁻浓度高):Cl⁻能快速破坏阳极表面的氧化膜,使阳极持续稳定溶解,工作电位通常稳定在 - 1.0~-1.1V;
淡水(低电导,离子浓度低):离子迁移慢,阳极表面易形成薄氧化膜,电位会略正移至 - 0.95~-1.0V(需含 Cd 元素抑制此现象);
土壤(电导波动大):黏土质土壤(高电导)中电位接近海水,砂质土壤(低电导)中电位正移,若土壤含 SO₄²⁻(如盐碱地),会加速阳极腐蚀,电位波动增大。
2. 环境温度(影响反应动力学)
温度通过改变电化学反应速率(阿伦尼乌斯定律)影响电位,规律如下:
低温环境(<0℃,如极地海洋):反应速率减慢,阳极溶解变慢,工作电位会略正移(约 - 1.0V→-0.95V),但含 In 元素的阳极仍能维持基本保护能力;
常温环境(10~40℃):反应速率适中,电位最稳定(-1.05V 左右),是阳极的最佳工作温度区间;
高温环境(>60℃,如热油管道):反应速率加快,纯 Al-Zn-In 阳极易 “过腐蚀”,电位波动增大;而含 Sn 元素的阳极(如 AC-2 型)能形成更稳定的表面膜,电位可稳定在 - 1.0~-1.05V(最高耐 120℃)。