第二章电化学腐蚀理论基础

第二章 电化学腐蚀理论基础 金属腐蚀从腐蚀历程上分为电化学腐蚀和高温腐蚀两大类，电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式，因此本章内容是本门课程的重要理论基础。 本节课要求掌握： 电化学腐蚀的定义;腐蚀原电池的特点和分类。 电化学腐蚀的定义： 金属材料与电解质溶液相接触时，在界面上将发生有自由电子参加的氧化和还原反应，从而破坏了金属材料的特性。这个过程称为电化学腐蚀。 电化学腐蚀现象极为常见 在潮湿的大气中，桥梁钢结构的腐蚀；海水中船体的腐蚀；土壤中输油输气管道的腐蚀；在含酸、碱、盐等工业介质中的腐蚀，一般均属于此类。 • 第一节 腐蚀原电池过程 用腐蚀原电池模型来解释电化学腐蚀原因及过程。 一、腐蚀原电池 1 .原电池 例如：Zn 片和Cu 片放入稀盐酸溶液中，用导线通过电流表把它们连接起来（电流表指针转动）就构成了原电池装置。 阳极Zn: Zn → Zn2++2e （氧化反应） 阴极Cu: 2H++2e → H2 ↑（还原反应） 2 . 腐蚀原电池的定义及特点 阳极Zn: Zn → Zn2++2e （氧化反应） 阴极Cu: 2H++2e → H2 ↑（还原反应） （1 ）腐蚀原电池的定义： 只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池。 （2 ）腐蚀原电池的特点： 1. 电池的阳极反应是金属的氧化反应，结果造成金属材料的破坏。 2. 电池的阴、阳极短路，产生的电流全部消耗在内部，转变为热，不对外做功。 电化学腐蚀的实质是以金属为阳极的腐蚀原电池过程，在绝大多数情况下，这种电池是短路了的原电池。 3 .腐蚀原电池的工作过程： 阳极过程 Me → Men++ne 阴极过程 D + ne →Dne- 电化学腐蚀过程可分成阴极和阳极两个在相当程度上独立进行的过程，这是区分电化学腐蚀和化学腐蚀的重要标志。 二. 腐蚀电池的分类 从热力学角度来讲,在金属材料/腐蚀介质构成的体系中，如果存在着电位差，且金属的电位较低，则将发生金属腐蚀。 根据腐蚀电池电极尺寸的大小，腐蚀电池分为：宏观电池和微观电池. 1、宏观电池 通常指肉眼可分辨电极极性的电池。 宏观电池有以下几种： （1）不同的金属浸在不同的电解质溶液中；如丹尼尔电池：Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu 电池反应如下： 阳极 Zn--Zn2++2e 阴极 Cu2++2e—Cu （2）不同金属浸入同一种电解质溶液中； 如铁与铜同时浸于氯化钠溶液中,Fe | NaCl | Cu 铁为阳极：Fe--Fe2++2e 铜为阴极：O2+2H2O+4e---4OH- 以上两类电池在各种设备、部件与...