【正文】 e + + + + + + + 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 10 非平衡電位 當(dāng)電極反應(yīng)不處于平衡狀態(tài)，電極系統(tǒng)的電位稱為非平衡電位。 次生產(chǎn)物： 初生產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)的產(chǎn)物。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 39 從熱力學(xué)知： (ΔG)T,P=w180。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 46 分為三大區(qū)域： (1)腐蝕區(qū) ， 只有 Fe2+、 Fe3+、FeO4 2－ 、 HFeO2 2－ 穩(wěn)定 (2) 穩(wěn)定區(qū) ， Fe穩(wěn)定 ， 不發(fā)生腐蝕； (3) 鈍化區(qū) ， Fe2O Fe3O4穩(wěn)定 ， 表示金屬化物穩(wěn)定即鈍化； (4) 根據(jù) (a)、 (b)線及 Fe2+、 Fe所處位置可判斷可能的腐蝕反應(yīng)： Fe/H2O體系的電位 — pH圖 過鈍化區(qū) 鈍化區(qū) 腐蝕區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 47 由電位 — pH圖可知：若使 Fe不腐蝕 ， 有三種方法： (1) 降低電位 — 陰極保護(hù)； (2) 升高電位 — 陽極保護(hù) 、 鈍化劑 、 緩蝕劑 … (3) 提高 pH值。即在等溫等壓條件下： (ΔG) 0 自發(fā)過程 (ΔG) =0 平衡狀態(tài) (ΔG) 0 非自發(fā)過程 電化學(xué)腐蝕傾向的判斷 自由焓準(zhǔn)則 當(dāng) △ G0， 則腐蝕反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 。 2. 反應(yīng)最大限度的不可逆。 ? 電極電位的相對值可以測量 。 ? 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) 。 電池中離子的遷移和電子的流動(dòng)，其動(dòng)力是電池電動(dòng)勢。 4 Fe(OH)2+O2+2H2O→4 Fe(OH)3 4 Fe(OH)2+O2→2Fe2O3? H2O+2H2O 產(chǎn)物脫水后即為鐵銹。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 42 金屬的電化學(xué)腐蝕絕大多數(shù)發(fā)生在水溶液中。金屬在水溶液中的穩(wěn)定性不僅與其電極電位有關(guān)，還與水溶液的 pH有關(guān)。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 26 形成腐蝕電池的原因 金屬方面 □成分不均勻 □組織結(jié)構(gòu)不均勻 □表面狀態(tài)不均勻 □應(yīng)力和形變不均勻 □“亞微觀”不均勻 環(huán)境方面 ◇金屬離子濃度差異 ◇氧濃度的差異 ◇溫度差異 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 27 腐蝕電池形成原因舉例 鋁 鋼 (a)不同金屬組合 滲碳體 鐵 (b)金屬中含雜項(xiàng) 新管道 新管道 （ c)表面狀態(tài)不同 應(yīng)力集中 （ d）應(yīng)力及形變差異 砂土 粘土 （ e）氧濃度差異 銅 銅 表面狀態(tài)不同縫內(nèi) Cu2+濃度比縫外高 （ f）金屬離子濃度差異 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 28 腐蝕電池的種類 ?大電池（宏觀腐蝕電池）： 指陰極區(qū)和陽極區(qū)的尺寸較大，區(qū)分明顯。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 13 《 原電池：化學(xué)能 → 電能 陽極 Anode () 負(fù)極 Zn → Zn2+ + 2e 陰極 Cathode (+) 正極 2NH4+ +2e→ 2 NH3 + H2 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 14 54 Anode Cl Na+ H2O Cathode 陽極 Anode (+) 正極 2 Cl → Cl2(g) + 2e 陰極