[理學(xué)]第二章腐蝕熱力學(xué)(已修改)
2024-12-20 01:12 本頁面
【正文】 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 1 第二章 腐蝕熱力學(xué) ? 電極電位 ? 腐蝕電池 ? 金屬電化學(xué)腐蝕傾向的判據(jù) ? 電位－ pH圖及其應(yīng)用 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 2 ? 電極系統(tǒng) 金屬浸于電解質(zhì)溶液中所組成的系統(tǒng)。 ? 電極反應(yīng) 在電極系統(tǒng)金屬和溶液界面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 3 常見的電極反應(yīng)類型 1 第一類金屬的電極反應(yīng) Zn＝ Zn2++2e 2 第二類金屬的電極反應(yīng) Ag+Cl=AgCl+e 3 氣體電極反應(yīng) 2H++2e=H2 (Pt) 4 氧化還原電極反應(yīng) Fe2+=Fe3++e 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 4 金屬電極反應(yīng)的特點 ： ? 金屬材料是電極反應(yīng)進行的 場所和參與者 。 ? 金屬電極的氧化是腐蝕電池的 陽極反應(yīng) 。 ? 氣體電極反應(yīng)和氧化還原電極反應(yīng)都可能作為腐蝕電池的 陰極反應(yīng) 。 ? 氫電極反應(yīng)構(gòu)成了最基本的參考電極： 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 。 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 5 電極電位 ? 雙電層 由于金屬和溶液的內(nèi)電位不同 ， 在電極系統(tǒng)的金屬相和溶液相之間存在電位差 ， 因此 ， 兩相之間有一個相界區(qū) ， 叫做 雙電層 。 電極系統(tǒng)中發(fā)生電極反應(yīng) ， 兩相之間有電荷轉(zhuǎn)移 ， 是形成雙電層的一個重要原因 。 例如： Zn/Zn2+,Cu/Cu2+ 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 6 緊密層－相間電荷轉(zhuǎn)移 分散層 －粒子熱運動 陰離子 ? 在緊密層外側(cè)還有一個分散層，即雙電層由 緊密層 和 分散層 兩個部分組成。 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 7 電極電位 ? 金屬和溶液兩相之間的電位差叫做電極系統(tǒng)的 絕對電極電位 ， 簡稱電位 ， 記為 ?。 ? 電位的絕對值 ? 無法測量 。 ? 電極電位的相對值可以測量 。 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 8 電動序 將各種金屬的標(biāo)準(zhǔn)電位 ? 0 的數(shù)值從小到大排列起來，就得到 “電動序” 。 電動序可以清楚地表明各種金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸癄顟B(tài)的傾向。在氫之前的金屬的 ? 0為負值，稱負電性金屬；在氫之后的金屬的 E0為正值，稱正電性金屬。 ※ 電動序可以用來粗略地判斷金屬的腐蝕傾向 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 9 金屬在25度時的標(biāo)準(zhǔn)電極電位EO（VS，SHE） 電 極 反 應(yīng) Eo 電 極 反 應(yīng) Eo K=K++e Na=Na++e Mg=Mg2++2e Al=Al3++3e Ti=Ti2++2e Mn=Mn2++2e Cr=Cr2++2e Zn=Zn2++2e Cr=Cr3++3e Fe=Fe2++2e Cd=Cd2++2e Mn=Mn3++3e Co=Co2++2e Ni=Ni2++2e Mo=Mo3++3e Sn=Sn2++2e Pb=Pb2++2e Fe=Fe3++3e H2=2H++2e Cu=Cu2++2e Cu=Cu++e 2Hg=Hg22++2e Ag=Ag++e Hg=Hg2++2e Pt=Pt2++2e Au=Au3++3e + + + + + + + 金屬腐蝕與防護（ 20222022學(xué)年 ) 10 非平衡電位
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