[理學(xué)]第二章腐蝕熱力學(xué)(編輯修改稿)
2025-01-04 01:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 腐蝕電池的構(gòu)成 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 17 腐蝕電池的特點(diǎn)： 1. 陽(yáng)極反應(yīng)都是金屬的氧化反應(yīng)，造成金屬材料的破壞 。 2. 反應(yīng)最大限度的不可逆。 3. 陰、陽(yáng)極短路，不對(duì)外做功。 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(yáng)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(jiàn)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(yáng)極流向陰極 溶液部分： 正離子由陽(yáng)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。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 21 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 22 腐蝕電流 腐蝕電流： icor c o r rImi zFS M S t???金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 23 初生產(chǎn)物： 陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的生成物。 次生產(chǎn)物： 初生產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)的產(chǎn)物。 初生和次生產(chǎn)物都有可溶和不可溶性產(chǎn)物。 ★ 只有不溶性產(chǎn)物才能產(chǎn)生保護(hù)金屬的作用。 腐蝕過(guò)程的產(chǎn)物 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 24 腐蝕電池的初生產(chǎn)物與次生產(chǎn)物 [直立電極 ] NaCl溶液 Zn— Cu 電偶電池 Zn Cu e 水平電極 Zn2+ OH Zn(OH)2 。 Zn Cu 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 25 在某些情況下，腐蝕的次生過(guò)程更為復(fù)雜，若金屬有更高價(jià)態(tài)時(shí)，則腐蝕產(chǎn)物可能被進(jìn)一步氧化。 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。 腐蝕次生產(chǎn)物并不直接生成在金屬表面遭受腐蝕的陽(yáng)極區(qū)，而是在溶液中陰、陽(yáng)極一次產(chǎn)物相遇處形成。 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(yáng)極區(qū)的尺寸較大，區(qū)分明顯。 ★ 大電池的腐蝕形態(tài)是局部腐蝕，腐蝕破壞主要集中在陽(yáng)極區(qū)。 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 29 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 30 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 31 金屬腐蝕與防護(hù)（ 20222022學(xué)年 ) 32 ?微電池（微觀腐蝕電
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