[理學(xué)]第二章 腐蝕熱力學(xué)-預(yù)覽頁
【正文】 論十分重要 。在氫之前的金屬的 ? 0為負(fù)值，稱負(fù)電性金屬；在氫之后的金屬的 E0為正值，稱正電性金屬。 ? 電位的絕對(duì)值 ? 無法測(cè)量 。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 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(gè)相界區(qū) ， 叫做 雙電層 。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 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(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 4 金屬電極反應(yīng)的特點(diǎn) ： ? 金屬材料是電極反應(yīng)進(jìn)行的 場(chǎng)所和參與者 。 ? 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)。 ? 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(hù)（ 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(duì)電極電位 ， 簡(jiǎn)稱電位 ， 記為 ?。 電動(dòng)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。 (2)電極表面不只一個(gè)電極反應(yīng)，它們的電位都將偏離平衡電位。金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的難易，在 熱力學(xué)上取決于腐蝕原電池的 電動(dòng)勢(shì) 。 碳鋼在含 O2稀 HCl中，鐵發(fā)生腐蝕： 陽極反應(yīng) ： Fe→Fe2++2e 陰極反應(yīng) ： 2H++2e→H2 O2+4H++4e→2H2O 不管有幾個(gè)陽極反應(yīng)或陰極反應(yīng)在進(jìn)行，腐蝕時(shí)總的氧化速度等于總的還原速度。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 18 腐蝕電池的工作環(huán)節(jié) 1. 陽極反應(yīng) 通式： Me→Mn++ne 產(chǎn)物有二種： 可溶性離子，如 Fe2e＝ Fe2+ 不溶性固體，如 2Fe+3H2O＝ Fe2O3+6H++6e 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 19 2. 陰極反應(yīng) ? 常見的去極化劑（氧化劑）是 H+和 O2 ? 2H++2e＝ H2 析氫腐蝕或氫去極化腐蝕 ? O2+4H++4e＝ 2H2O （酸性溶液中） ? O2+2H2O+4e＝ 4OH（中性或堿性溶液中） 通式： D+me＝ [] 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 20 3. 電流回路 金屬部分： 電子由陽極流向陰極 溶液部分： 正離子由陽極向陰極遷移 ?以上三個(gè)環(huán)節(jié)既相互獨(dú)立，又彼此制約，其中任何 一 個(gè)受到抑制，都會(huì)使腐蝕電池工作強(qiáng)度減少。 ★ 只有不溶性產(chǎn)物才能產(chǎn)生保護(hù)金屬的作用。 腐蝕次生產(chǎn)物并不直接生成在金屬表面遭受腐蝕的陽極區(qū)，而是在溶液中陰、陽極一次產(chǎn)物相遇處形成。 ★微電池的陰、陽極位置不斷變化，腐蝕形態(tài)是全面腐蝕；陰、陽極位置固定不變，腐蝕形態(tài)是局部腐蝕。 當(dāng) △ G= 0， 腐蝕反應(yīng)達(dá)到平衡 。在忽略液體接界電位和金屬接觸電位的情況下， E電 = EcEa 在腐蝕電池中，金屬陽極發(fā)生溶解，其電位為 Ea；腐蝕劑在陰極還原，其電位為 Ec。水溶液總有 H＋ 和 OH－ ，其含量用 pH表示。 線 (b)上方是 O2的穩(wěn)定區(qū) ； 線 下方是 H2的穩(wěn)定區(qū) 。 新發(fā)展 ? 特定體系的實(shí)驗(yàn)電位－ pH圖 ? 局部腐蝕體系電位－ pH圖 ? 計(jì)算機(jī)已開始用于計(jì)算、繪制電位－ pH圖 ? …….
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