编辑版 word 3.3 金属腐蚀原理3 . 3 . 1 概述从腐蚀的定义及 分类,我们知道腐蚀主要是化学过程,我们可以把腐蚀过程分为两种可能的主要机理- - - - -化学机理和电化学机理.化学腐蚀是根据 化学的多相反应机理,金属表面的原子直接与反应物(如氧﹑ 水﹑酸)的分子相互作用。金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的,电子从金属原子直接转移到接受体,而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。金属和不导电的 液体(非电解质)或干燥气体相互作用是化学腐蚀的实例。最主要的化学腐蚀形式是气体腐蚀,也就是金属的氧化过程(与氧的化学反应),或者是金属与活性气态介质(如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽和二氧化碳等)在高温下的化学作用。电化学腐蚀是最常 见的腐蚀,金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下(如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等)对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀 。图 3-11 铁的电化学腐蚀模型电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀 机理的基本区别是:电化学腐蚀 时,介质与金属的相互作用被分 为两个独立的共轭反应。阳极过 程是金属原子直接转移到溶液中 ,形成水合金属离子或溶剂化金 属离子;另一个共轭的阴极过编辑版 word 程 是留在金属内的过量电子被溶液中的 电子接受体或去极化剂接受而发生还原反应。左图即是铁的电化学腐蚀模型。(点击放大播放f l a s h )3 . 3 . 2 金属腐蚀的电化学概念1 . 电极反应及电极相:由化学性质 和物理性质一致的物质组成的、与系统的其他部分之间有界面隔开的集合叫做相。电极系统:如果 系统由两个相组成,一个相是电子导体(叫电子导体相),另一个相是离子导体(叫离子导体相) , 且通过它们互相接触的界面上有电荷在这两个相之间转移,这个系统就叫电极系统。将一块金属(比 如铜)浸在清除了氧的硫酸铜水溶液中,就构成了一个电极系统。在两相界面上就会发生下述物质变化:C u ( M) →C u2 +( s o l ) + 2 e ( M )这个反应就叫电 极反应,也就是说在电极系统中伴随着两个非同类导体相( C u 和C u S O4 溶液) 之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应,称为电极反应。这时将C u称为铜电极。同样我们将一块 金属放入某种离子导体相中,也会发生类似的电极反应:编辑版 word M e →M en + + n e但是大家注意, 在电化学中,电极系统和电极反应这两个术语的意义是很明确的...