电化学腐蚀-第四部分
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第四章电化学腐蚀反应动力学详解
面的因素：
a）腐蚀的驱动力——腐蚀电池的起始电势差 0,C 0, A
b）腐蚀的阻力——阴、阳极的极化率 PC 和 PA ，以及欧姆电阻 R
三项阻力中任意一项都可能明显地超过另两项，在腐蚀过程中对速度起 控制作用，称为控制因素。利用极化图可以非常直观地判断腐蚀的控制 速度。
欧姆电势降与阴极（或阳极）极化曲线加和起来，如图中的 0,C A线， 然后与阳极极化曲线 0,AS 相交于A点，则点A对应的电流I1就是这
种情况下的腐蚀电流。
0,C 0,A C A I1R I1PC I1PA I1R
I1
0,C
PC
0,A
PA R
即
I corr
0,C 0,A
PC PA R
则阳极极化 阴极极化
A E Ei Ee （4.1a） c E Ee Ei （4.1b）
对不可逆电极存在一个稳态的电位Es，也使用电极极化一词。这时，极化值 的大小用类似式（4.1）的方程式表示
E Ei Es （4.2）
极化的结果：阴极极化使电极电位负移，阳极极化使电极电位正移。 当电流通过电极时，电极上产生两种相反的作用：
铜不溶于还原性酸，因为铜的平衡电势高于氢的平衡电势，不能形成氢阴极 构成腐蚀电池，但铜可溶于含氧酸或氧化性酸中，因为氧的平衡电势比铜高， 可构成阴极反应，组成腐蚀电池。酸中含氧量多，氧去极化容易，腐蚀电流 较大，而氧少时，氧去极化困难，腐蚀电流较小。见图4.10
铜在非含氧酸中是耐蚀的，但当溶液中含氰化物时，可与铜离子配合形成配 合离子，铜的电势向负方向移动，这样铜就可能溶解在还原酸中。见图4.10
图4.7 氧化性酸对铁的腐蚀
图4.8 金属平衡电极电位对腐蚀电流的影响
图4.9 钢在非氧化酸中的腐蚀极化图
a）腐蚀的驱动力——腐蚀电池的起始电势差 0,C 0, A
b）腐蚀的阻力——阴、阳极的极化率 PC 和 PA ，以及欧姆电阻 R
三项阻力中任意一项都可能明显地超过另两项，在腐蚀过程中对速度起 控制作用，称为控制因素。利用极化图可以非常直观地判断腐蚀的控制 速度。
欧姆电势降与阴极（或阳极）极化曲线加和起来，如图中的 0,C A线， 然后与阳极极化曲线 0,AS 相交于A点，则点A对应的电流I1就是这
种情况下的腐蚀电流。
0,C 0,A C A I1R I1PC I1PA I1R
I1
0,C
PC
0,A
PA R
即
I corr
0,C 0,A
PC PA R
则阳极极化 阴极极化
A E Ei Ee （4.1a） c E Ee Ei （4.1b）
对不可逆电极存在一个稳态的电位Es，也使用电极极化一词。这时，极化值 的大小用类似式（4.1）的方程式表示
E Ei Es （4.2）
极化的结果：阴极极化使电极电位负移，阳极极化使电极电位正移。 当电流通过电极时，电极上产生两种相反的作用：
铜不溶于还原性酸，因为铜的平衡电势高于氢的平衡电势，不能形成氢阴极 构成腐蚀电池，但铜可溶于含氧酸或氧化性酸中，因为氧的平衡电势比铜高， 可构成阴极反应，组成腐蚀电池。酸中含氧量多，氧去极化容易，腐蚀电流 较大，而氧少时，氧去极化困难，腐蚀电流较小。见图4.10
铜在非含氧酸中是耐蚀的，但当溶液中含氰化物时，可与铜离子配合形成配 合离子，铜的电势向负方向移动，这样铜就可能溶解在还原酸中。见图4.10
图4.7 氧化性酸对铁的腐蚀
图4.8 金属平衡电极电位对腐蚀电流的影响
图4.9 钢在非氧化酸中的腐蚀极化图
高中化学-第四节 析氢吸氧腐蚀
金属的防护方法
思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金 属腐蚀的方法？
1、覆盖保护层
衣架和电线的外面包 某些工具的“机械转动部位”选
上一层塑料层
用油脂来防锈,为什么不能用油漆
生活中常见的一些防护措施
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀 健身器材刷上油一漆层以既防耐锈腐蚀又耐磨的Cr
金）
1、析氢腐蚀（酸性水溶液）
负极：Fe － 2e － = Fe2+ 正极：2H+ + 2e－ = H2↑ 总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
2、吸氧腐蚀（中性或弱酸性水溶液）
负极：2Fe - 4e =2Fe2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH－
2、牺牲阳极的阴极保护法
原理 ：
形成原电池反应时，让被保护 金属做正极，不反应，起到保护作用； 而活泼金属反应受到腐蚀。航海船
只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲 阳极保护法来保护船体的。
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换
锌块
航海的船只 的船底四周 镶嵌锌块 （白色）， 就是利用牺 牲阳极的阴 极保护法。
总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
条件
电 极
负极Fe(-)
反 应
正极C(+)
总反应
联系
析氢腐蚀
水膜呈酸性
吸氧腐蚀
水膜呈中性或酸性很弱
Fe-2e--=Fe2+
第4章腐蚀动力学
第4章腐蚀动⼒学第四章电化学腐蚀动⼒学－1§4—1 电化学腐蚀速度与极化从热⼒学出发所建⽴起来的电位——pH图只能说明⾦属被腐蚀的趋势，但是在实际中需要解决的问题是腐蚀速度。
⼀. 腐蚀速度。
腐蚀速度的表⽰⽅法有三种。
1. 重量法：⽤腐蚀前后重量变化（只⽤均匀腐蚀，⾦属密度相同）增重法：V+ =(W1-W0)/S0t (g/m2h)失重法：V-=(W0-W1)/S0t (g/m2h)式中：W0——式样原始重量。
W1——腐蚀后的重量（g,mg）S0——经受腐蚀的表⾯积(m2) t——经受腐蚀的时间（⼩时）2. 腐蚀深度法（均匀腐蚀时，⾦属密度不同）可⽤此法表⽰。
D深=V±/d =(W1-W0)/S0td (mm/年) 式中d为⾦属密度⼒学（或电阻）性能变化法。
（适⽤于晶间腐蚀，氢腐蚀等）Kσ=（σbo-σbˊ）/σbo×100% K R =(R1-R0)/R0×100%σbo,R0——式样腐蚀前的强度和电阻σbˊ,R1——式样腐蚀后的强度和电阻3. ⽤阳极电流密度表⽰V¯=Icorr×N/F =3.73*10¯4 Icorr×N (g/m2h)F——法拉第常数96500KN——⾦属光当量=W/n =⾦属原⼦量/⾦属离⼦价数⼆. 极化上⼀章讨论了⾦属电化学腐蚀的热⼒学倾向，并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等⼈们最为关⼼的问题。
电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素，研究极化和去极化规律对研究⾦属的腐蚀与保护是很重要的。
⾦属受腐蚀的趋势⼤⼩是由其电极电位决定的，将两块不同⾦属置于电解质中，两个电极电位之差就是腐蚀原动⼒。
但是这个电位差数值是不稳定的，当电极上有电流流过时，就会引起电极电位的变化。
这种由于有电流流动⽽造成电极电位变化的现象称为电极的极化。
电极的极化是影响腐蚀速度的重要因素之⼀。
（⼀）极化现象。
第四章_电化学腐蚀动力学
0
OH / O2
lg OH pH 14
E
0
OH / O2
1.229 0.059 pH
吸氧腐蚀
特征：
1 电解质溶液中，只要有氧存在，无论在酸性、中性和 碱性溶液中，都可能首先发生吸氧腐蚀。
2 吸氧腐蚀速率受氧浓差极化控制
3 氧具有双重作用
吸氧腐蚀
基本步骤：
（1）氧穿过空气/溶液界面进入溶液
1
吸氧腐蚀
氧的阴极反应的还原过程
2
吸氧腐蚀
氧的阴极反应的还原过程
3
吸氧腐蚀
影响因素： 1 溶解氧浓度的影响 2 温度的影响 3 盐浓度的影响 4 溶液搅拌和流速的影响
iL
nFD
C
1 溶解氧浓度的影响
随着溶解氧浓度的增加， 极限扩散电流密度增大， 吸氧腐蚀速度增加。 但如果腐蚀金属具有钝化 特性，氧浓度增加反而使 金属转化为钝化态，腐蚀 速度会显著降低。
2H 2e H 2
O2 2H 2O 4e 4OH O2 4H 4e 2H 2O
高价离子还原
Fe3 e Fe2
氧化性酸还原
有机物的还原
NO3 2H 2e NO2 H2O
RO 4H 4e RH2 H 2O
材料腐蚀与防护
贵州大学材料与冶金学院
第四章 电化学腐蚀动力学
4.1 腐蚀电池的电极过程
4.2 极化
4.3 去极化 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
热力学回答腐蚀原因及腐蚀倾向的问题 动力学解决腐蚀速度问题 相对于腐蚀倾向，人们更关心腐蚀速度
大的腐蚀倾向并不意味着高的腐蚀速度
通过研究电化学腐蚀的动力学问题寻找影响腐蚀 反应速度的因素，并借助控制这些因素以降低腐 蚀速度
第四节金属的电化学腐蚀与防护(新授)
栏目 导引
第四章 电化学基础
课后达标检测
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第四章 电化学基础
本部分内容讲解结束
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第四章 电化学基础
2．改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 3．加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表 面钝化等方法。
栏目 导引
第四章 电化学基础
1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错 因或列举反例。
语句描述
阐释错因或列举 正误
反例
(1)轮船的船壳水线以下常装有一些
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第四章 电化学基础
答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋ (2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (3)2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
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第四章 电化学基础
题组一 金属腐蚀的理解和判断 1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是( ) A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是 M＋nH2O===M(OH)n ＋n2H2↑ B．金属化学腐蚀的实质是 M－ne－===Mn＋，电子直接转移 给氧化剂 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
栏目 导引
第四章 电化学基础
学习小结 1.钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀，放出氢气。 2．钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀，最终生成 铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O。 3．钢铁吸氧腐蚀的正极发生的电极反应为 2H2O＋O2＋4e－ ===4OH－。 4.金属电化学防护的方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电 流的阴极保护法。 5．金属腐蚀快慢的规律 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有 保护措施的腐蚀。
第四章 电化学基础
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2．改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。 3．加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表 面钝化等方法。
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1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错 因或列举反例。
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(1)轮船的船壳水线以下常装有一些
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第四章 电化学基础
答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋ (2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (3)2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
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第四章 电化学基础
题组一 金属腐蚀的理解和判断 1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是( ) A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是 M＋nH2O===M(OH)n ＋n2H2↑ B．金属化学腐蚀的实质是 M－ne－===Mn＋，电子直接转移 给氧化剂 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
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第四章 电化学基础
学习小结 1.钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀，放出氢气。 2．钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀，最终生成 铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O。 3．钢铁吸氧腐蚀的正极发生的电极反应为 2H2O＋O2＋4e－ ===4OH－。 4.金属电化学防护的方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电 流的阴极保护法。 5．金属腐蚀快慢的规律 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有 保护措施的腐蚀。
第四章钝化
氧化能力，一致吗？ 钝化剂的钝化能力 vs. 氧化能力，一致吗？ No！ 与阴离子对钝化过程的影响有关 ！ 氧化能力（氧化还原电位） 氧化能力（氧化还原电位）: H2O2 (or KMnO4) > K2Cr2O7 Na2S2O8 > K2Cr2O7
• 对铁的钝化作用 对铁的钝化作用:
H2O2 (or KMnO4) < K2Cr2O7 Na2S2O8 不能使铁钝化
C～D区：稳定钝态区(steady passive)。 稳定钝态区(steady passive)。 此时金属以i 即维持钝态电流密度) 此时金属以ip (即维持钝态电流密度)的 速度溶解着。 速度溶解着。而ip基本与电极电位的变 化无关(即不再服从塔菲尔规律) 化无关(即不再服从塔菲尔规律)。这时 金属表面上可能生成一层耐蚀性好的 高价氧化物膜。 高价氧化物膜。 2M+3H20→M203+6H++6e 对于铁为: 对于铁为: 2Fe+3H20→Fe203+6H++6e 金属氧化物的化学溶解速度决定了金 属的溶解速度( ip)， 属的溶解速度(即ip)，金属按上式反应 修补膜以补充膜的溶解。 ip是维持 修补膜以补充膜的溶解。故ip是维持 稳定钝态所必需的电流密度。 稳定钝态所必需的电流密度。
注： “阳极钝化”和“化学钝化”本质上是一样 阳极钝化” 化学钝化” 的 。 因为这些现象的发生都是由于原先活化溶解 表面发生了某种突变。 着的金属表面发生了某种突变 着的金属 表面发生了某种突变 。 这种突变使得金 属的阳极溶解过程不再服从塔菲尔规律， 属的阳极溶解过程不再服从塔菲尔规律 ， 其溶解 速度也随之急剧下降。 速度也随之急剧下降。 ③ 机械钝化 ——指在一定环境中， 于金属表面上 机械钝化—— 指在一定环境中 指在一定环境中， 沉淀出一层较厚的，但又或多或少疏松的盐层。 沉淀出一层较厚的 ， 但又或多或少疏松的盐层 。 这种通常是非导体的盐层实际上起了机械隔离反 这种通常是 非导体的盐层实际上起了机械隔离反 应物的作用，从而降低了金属的腐蚀速度。 应物的作用 ， 从而降低了金属的腐蚀速度 。 这类 钝化现象显然不需要使金属的电极电位朝正值的 方向移动。甚至在盐的溶度积很低时， 方向移动 。 甚至在盐的溶度积很低时 ， 金属的电 极电位还能朝负值方向移动。如铅在硫酸中， 极电位还能朝负值方向移动 。 如铅在硫酸中 ， 镁 在水溶液里和银在氯化物溶液中等的情况就是如 此。
材料腐蚀与防护-第四章-电化学腐蚀动力学
• 分类：表观极化曲线和理想极化曲线。 • *理想极化曲线----以单电极反应的平衡电位作为起始 电位的极化曲线。 • *表观极化曲线或实测极化曲线---- 由实验测得的腐蚀 电位与外加电流之间关系曲线。 • • 注意：表观极化曲线的起始电位只能是腐蚀电位而不 是平衡电极电位。
在金属腐蚀与防护研究中，测定金属电极表观极化曲线是 常用的一种研究方法。
第一节 第二节 第三节 第四节
本章主要内容 极化现象 极化 去极化 腐蚀极化图
第一节 极化
• 问题：因为具有很大腐蚀倾向的金属不一定必然对应着高 的腐蚀速度。 如：Al的平衡电极电位很负，从热力学上看它的腐蚀倾向很 大，但在某些介质中铝却比一些腐蚀倾向小的金属更耐蚀 。 • 因此，认识电化学腐蚀动力学规律及其影响，在工程上具 有更现实的意义。
2.2 去极化的方法： • 在溶液中增加去极剂（H+、O2-等）的浓度、升温、搅拌 以及其他降低活化过电压的措施，都将增强阴极去极化作 用； • 在溶液中加入络合物或者沉淀剂，它们会与金属离子形成 难溶的络合物或沉淀物，不仅可以使金属表面附近溶液中 的金属离子浓度降低，并能一定程度地减弱阳极极化作用 。 • 在溶液中升温、搅拌等均会加快金属离子进入溶液的速度 ，从而减弱阳极极化作用。 • 如果在溶液中加入某些活性阴离子，就有可能使已经钝化 的金属重新处于活化状态。
2）确定金属的腐蚀速度 • 利用极化曲线外延法求自腐蚀电流Icorr ，一种电化学技术 确定金属腐蚀速度的方法之一。
3.3 腐蚀速度计算及耐蚀评价
• 1）腐蚀速度计算 • 用腐蚀电池的腐蚀电流表征 • 电化学腐蚀过程严格遵守电当量关系。即一个一价的金属 离子在阳极区进入溶液，必定有一个一价的阴离子在阴极 获得一个电子；一个二价的金属的金属离子在阳极区进入 溶液，也必然有一个二价或两个一价的阴离子或中性分子 在阴极取走两个电子，如此类推。 • 金属溶解的数量与电量的关系遵循法拉第定律，即电极上 溶解（或析出）1mol的物质所需的电量为96500c,因此， 已知腐蚀电流或电流密度就能计算出所溶解（或析出）物 质的数量。
第4章腐蚀动力学
第四章电化学腐蚀动力学－1§4—1 电化学腐蚀速度与极化从热力学出发所建立起来的电位——pH图只能说明金属被腐蚀的趋势，但是在实际中需要解决的问题是腐蚀速度。
一. 腐蚀速度。
腐蚀速度的表示方法有三种。
1. 重量法：用腐蚀前后重量变化（只用均匀腐蚀，金属密度相同）增重法：V+ =(W1-W0)/S0t (g/m²h)失重法：V=(W0-W1)/S0t (g/m²h)式中：W0——式样原始重量。
W1——腐蚀后的重量（g,mg）S0——经受腐蚀的表面积(m²) t——经受腐蚀的时间（小时）2. 腐蚀深度法（均匀腐蚀时，金属密度不同）可用此法表示。
D深=V±/d =(W1-W0)/S0td (mm/年) 式中d为金属密度力学（或电阻）性能变化法。
（适用于晶间腐蚀，氢腐蚀等）Kσ=（σbº-σbˊ）/σbº×100% K R =(R1-R0)/R0×100%σbº,R0——式样腐蚀前的强度和电阻σbˊ,R1——式样腐蚀后的强度和电阻3. 用阳极电流密度表示V¯=Icorr×N/F =3.73*10¯4 Icorr×N (g/m²h)F——法拉第常数96500KN——金属光当量=W/n =金属原子量/金属离子价数二. 极化上一章讨论了金属电化学腐蚀的热力学倾向，并未涉及腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等人们最为关心的问题。
电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要因素，研究极化和去极化规律对研究金属的腐蚀与保护是很重要的。
金属受腐蚀的趋势大小是由其电极电位决定的，将两块不同金属置于电解质中，两个电极电位之差就是腐蚀原动力。
但是这个电位差数值是不稳定的，当电极上有电流流过时，就会引起电极电位的变化。
这种由于有电流流动而造成电极电位变化的现象称为电极的极化。
腐蚀电化学原理IV
1 dIcorr f E df E I corr Rp dE dE E 0 E 0
1 dI dI Rp dE E 0 dE E Ecorr
极化电阻：极化曲线过原点处的切线的斜率
r S v 2 r S 1 u 2
r S 1 ln E1 2 c 1 r S ln E1 a 2
四点法原理
当E1 E1 时，I1 I 1 当E1 E1 时，I1 I 1 当E2 2 E1 时，I 2 I 2 当E2 2 E1 时，I 2 I 2
Ia 1% Ic
三点法；四点法；单极化方向的三点法；两点法。 弱极化曲线拟合方法（曹楚南）
三点法原理
当E1 E1 时，I1 I 1 当E1 E1 时，I1 I 1 当E2 2 E1 时，I 2 I 2
E1 u exp a
I I corr u 1; I I I
2 corr
I I corr 1 u
1 1
E1 u exp a
1
(u 2 u )
I I I corr (u 2 u ) I corr I I I I ; I u; I
r 4r v u
2
1 2 1
S r 4r v u I 1 I corr S
通过一系列不同1和相应的2的弱极化区的测量，得到一 系列对应于不同 I 1 值的Sபைடு நூலகம்值，将S对 I 1 作图，就可以得到 一条通过原点的直线。由直线的斜率可以求得Icorr。
金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀是金属受到流体或气体中的电化学反应而损坏
的过程。
近年来，金属的电化学腐蚀引起了人们越来越多的关注。
下
面我们来分步骤阐述一下金属的电化学腐蚀。
第一步：腐蚀的机理
金属的电化学腐蚀是由三个基本要素组成的：阳极、阴极和电解介质。
在这些组成部分的相互作用下，电流从阳极流向阴极，金属则被氧化。
这里所谓的阳极是指一个正在被氧化的金属位置，而阴极则是另一个
位置，它是由于电流需要流向而得以保持不变的金属位置。
第二步：影响
腐蚀的影响有很多，主要是金属腐蚀会使得金属的硬度、强度、塑性
和韧性都降低，最终导致金属断裂；整体性降低，导致设备的失效和
损毁；以及导致环境污染等等。
这些影响对工业生产和环境保护都非
常严重，必须引起重视。
第三步：防止腐蚀
为了防止金属的电化学腐蚀，我们可以采取一些措施，例如选择合适
的金属材料；在金属表面进行化学处理和镀层处理；使用防腐涂料和
防腐膜等等。
这些措施可以有效地降低金属的腐蚀速度，延长设备的
使用寿命以及保护环境。
第四步：应用
金属的电化学腐蚀理论不仅适用于一些特定的工业生产过程，也可以
用于石油开采、火箭发射等重要领域。
因此，对于金属的电化学腐蚀
問題的研究也成为研究热点之一。
总之，围绕“金属的电化学腐蚀”这个话题，在我们日常工作和
生活中都非常实用。
了解金属腐蚀的机理以及采取相应的措施能够有
效地延长设备使用寿命，减少生产事故和环境污染，提高生产效率。
金属腐蚀学 -电化学腐蚀动力学4
电极 Ni/Ni2+ Sn/Sn2+ Pb/Pb2+ Fe/Fe3+ H2/H+ Cu/Cu2+ Cu/Cu+ Hg/Hg2+ Ag/Ag+ Pd/Pd2+ Pt/Pt+ Au/Au3+ Au/Au+
E0（SHE）/V -0.25 -0.136 -0.126 -0.036 0.0 +0.337 +0.521 +0.789 +0.799 +0.987 +1.2 +1.5 +1.7
H aH bH lg i
14
不同金属电极的影响主要反映在对aH的影响上
1）高ηH金属（aH=1.0-1.5V）：Pb, Cd, Hg, Ti, Zn, Bi, Sn 控制步骤：电极上H＋的迟缓放电；
2）中ηH金属（aH=0.5-1.0V）：Fe, Co, Ni, Cu, Ag 控制步骤：吸附H的电化学脱附；
3）电化学步骤（快）+ 电化学脱附（慢） 4）电化学步骤（慢）+ 电化学脱附（快）
缓慢放电 机理
电化学脱 附机理
6
2. 析氢过电位
析氢电位——在一定电流密度下（i1），氢在阴极
析出的电位（ E ） H /H2
氢过电位——在一定电流密度下，氢的平衡电位 Ee,H /H2
和析氢电位
E H
之间的差值
O2＋2H2O＋ 4e-4OH可能的反应机制：
O2＋ e- O2 O2 - ＋H2O ＋ e- HO2 - ＋ OH-
HO2 - ＋H2O ＋ 2e- 3OH-
27
在酸性溶液中，氧分子还原的总反应为 O2＋4H+＋ 4e-2H2O
电化学腐蚀的阴极过程-文档资料
第4章 电 化 学 腐 蚀 的 阴 极过程
1
第4章 电化学腐蚀的阴极过程
• 金属发生电化学腐蚀的根本原因: • 溶液中含有能使该金属氧化的物质，H+或O2等
即腐蚀过程的去极化剂，它和金属构成了不稳定的腐蚀原电池 体系。
没有阴极过程，阳极过程就不会发生，金属就不会腐蚀。
2
本章运用腐蚀热力学和腐蚀动力学的理论和概念，讨论常 见的电化学腐蚀阴极过程的发生条件、进行的规律及其影 响因素。
影响析氢腐蚀的主要因素有： （1）金属材料的性质EMn+/M ； （2）溶液的pH值； （3）析氢过电位ηH2
8
4.2.2 金属材料的性质 • 发生析氢腐蚀的体系 (1) 标准电位很负的活泼金属；Mg (2) 大多数工程上使用的金属，如Fe； (3) 正电性金属Cu等一般不会发生析氢腐蚀。
9
• 析氢腐蚀的典型例子—Fe在酸中的腐蚀（1 ）
ηH2 = f (金属电极材料的种类)
(1).高氢过电位金属：Hg，Pb，Zn，Cd；（H2不易析出） (2).中氢过电位金属：Cu，Fe，Ni； (3).低氢过电位金属：Pt，Pd （H2极易析出）
13
• 不同金属的析氢过电位H2
不同金属的腐蚀极化图
14
纯锌及含杂质锌在酸中的腐蚀极化图
15
4.2.4 析氢腐蚀的控制
19
4.3. 吸氧腐蚀
• 溶液中的氧发生的还原反应 • O2 + 2H2O +4e → 4OH- (中性或碱性) • O2 + 4H+ + 4e → 2H2O （酸性）
定义：氧的离子化过程： 氧分子在阴极上的还原反应也称为氧的离子化过程。
20
4.3.1. 吸氧腐蚀的必要条件
1
第4章 电化学腐蚀的阴极过程
• 金属发生电化学腐蚀的根本原因: • 溶液中含有能使该金属氧化的物质，H+或O2等
即腐蚀过程的去极化剂，它和金属构成了不稳定的腐蚀原电池 体系。
没有阴极过程，阳极过程就不会发生，金属就不会腐蚀。
2
本章运用腐蚀热力学和腐蚀动力学的理论和概念，讨论常 见的电化学腐蚀阴极过程的发生条件、进行的规律及其影 响因素。
影响析氢腐蚀的主要因素有： （1）金属材料的性质EMn+/M ； （2）溶液的pH值； （3）析氢过电位ηH2
8
4.2.2 金属材料的性质 • 发生析氢腐蚀的体系 (1) 标准电位很负的活泼金属；Mg (2) 大多数工程上使用的金属，如Fe； (3) 正电性金属Cu等一般不会发生析氢腐蚀。
9
• 析氢腐蚀的典型例子—Fe在酸中的腐蚀（1 ）
ηH2 = f (金属电极材料的种类)
(1).高氢过电位金属：Hg，Pb，Zn，Cd；（H2不易析出） (2).中氢过电位金属：Cu，Fe，Ni； (3).低氢过电位金属：Pt，Pd （H2极易析出）
13
• 不同金属的析氢过电位H2
不同金属的腐蚀极化图
14
纯锌及含杂质锌在酸中的腐蚀极化图
15
4.2.4 析氢腐蚀的控制
19
4.3. 吸氧腐蚀
• 溶液中的氧发生的还原反应 • O2 + 2H2O +4e → 4OH- (中性或碱性) • O2 + 4H+ + 4e → 2H2O （酸性）
定义：氧的离子化过程： 氧分子在阴极上的还原反应也称为氧的离子化过程。
20
4.3.1. 吸氧腐蚀的必要条件
7-金属腐蚀电化学理论基础(钝化)-4详解
浓度大， 酸性溶液中为氢离子， 碱性和中性溶液中为水分子
氢气， 气泡形式， 金属表面溶液得到搅拌
三种类型均有， 主要是阴极活化极化控制
中性氧分子， 具对流和扩散两种方式，
扩散系数较小
浓度小， 温度升高、盐浓度增加时
溶解度下降
水分子或氢氧根离子， 只能以对流和扩散方式离开金属表面，
无附加搅拌作用
以阴极控制居多， 主要是氧扩散控制
24
2.0 0 -2 -4 -6
1.6
1.2
3+
Fe
0.8
0.4
E（V）0
2+
Fe
-0.4
2-
FeO4 Fe2O3
注：考虑的稳定平衡相是 Fe、Fe2O3、Fe3O4
-0.8
0 -2
-4
-1.2
-6
Fe3O4 Fe
-1.6 -2 0 2
4
6 8 10 12 14
pH
Fe-H2O体系的电位—pH图
C
腐蚀区
B
过钝化区
D 钝化区
A
免蚀区
Fe/H2O体系的电位—pH图
分为三大区域： (1) 腐 蚀 区 ， 只 有 Fe2+ 、 Fe3+ 、 FeO4 2－、HFeO2 2－稳定 (2)免蚀区，Fe稳定，不发生腐蚀 (3) 钝化区，Fe2O3、Fe3O4稳定， 表示金属化物稳定即钝化； (4) 根据(a)、(b)线及Fe2+、Fe所 处位置可判断可能的腐蚀反应：
icorriM,0expMRnM TF EcorrEM e icorriO,0expORnOTF EOe Ecorr
lgiH,o lgiM,o lgicorr lgi
氢气， 气泡形式， 金属表面溶液得到搅拌
三种类型均有， 主要是阴极活化极化控制
中性氧分子， 具对流和扩散两种方式，
扩散系数较小
浓度小， 温度升高、盐浓度增加时
溶解度下降
水分子或氢氧根离子， 只能以对流和扩散方式离开金属表面，
无附加搅拌作用
以阴极控制居多， 主要是氧扩散控制
24
2.0 0 -2 -4 -6
1.6
1.2
3+
Fe
0.8
0.4
E（V）0
2+
Fe
-0.4
2-
FeO4 Fe2O3
注：考虑的稳定平衡相是 Fe、Fe2O3、Fe3O4
-0.8
0 -2
-4
-1.2
-6
Fe3O4 Fe
-1.6 -2 0 2
4
6 8 10 12 14
pH
Fe-H2O体系的电位—pH图
C
腐蚀区
B
过钝化区
D 钝化区
A
免蚀区
Fe/H2O体系的电位—pH图
分为三大区域： (1) 腐 蚀 区 ， 只 有 Fe2+ 、 Fe3+ 、 FeO4 2－、HFeO2 2－稳定 (2)免蚀区，Fe稳定，不发生腐蚀 (3) 钝化区，Fe2O3、Fe3O4稳定， 表示金属化物稳定即钝化； (4) 根据(a)、(b)线及Fe2+、Fe所 处位置可判断可能的腐蚀反应：
icorriM,0expMRnM TF EcorrEM e icorriO,0expORnOTF EOe Ecorr
lgiH,o lgiM,o lgicorr lgi
第四章电化学腐蚀反应动力学资料
2、阴极极化 （1）活化极化
电极的阴极过程是处于氧化态的物质获得电子变为还原态物质的过程，若
使阴极还原反应的速度小于电子从阳极进人阴极的速度，从而造成了电子 在阴极表面的积累，使阴极电位负移，产生阴极极化。 （2）浓差极化 如果阴极附近的反应物或生成物不能及时地扩散，会造成阴极附近正离子 浓度的减小和负离子浓度的增加，产生浓差。由能斯特公式知：其结果是 使阴极电位负移，引起阴极极化。
（2）浓差极化
由阳极溶解产生的金属离子如果不能很快的扩散到溶液主体中去，会使阳
极表面的金属离子浓度升高产生浓差，阻碍阳极金属进一步溶解。由能斯 特公式可知，处于高浓度正离子溶液中的电极，其电位是高的。这种由于 扩散速度缓慢而引起阳极电位正移的现象称为浓差极化。 （3）电阻极化 当阳极氧化的结果使阳极表面形成一层氧化膜或有其他形式的膜的存在时 ，金属离子通过这层膜进入溶液将会受到很大的阻力，使得溶解的速度小 于电子由阳极跑到阴极的速度，因此阳极电位向正方向移动，这种极化叫 做钝化，又叫电阻极化。
以阴极为例，如离子或金属离子在阴极上还原，就是从阴 极上夺取电子，使电极电位不负移。
没有去极化作用
从外电源流入阴极的电子就只能在阴极上积累 理想极化电极 电极电位不断负移
去极化作用=极化作用
电位很稳定
理想不极化电极 常用来作为参考电极
一般情况下，由于电子的运动速度大于电极的反应速度，因此极化作用往 往大于去极化作用，致使电极电位偏离，出现极化现象。
I始
Ec Ea 0.61 (1.58) V 121mA R 8
结论：稳定电流值比瞬间电流值小很多。
原因：根据欧姆定律可知，影响电流强度的因素是电池两极间的电位差和电池
内外电路的总回路电阻。由于电池刚接通后其回路电阻不会有显著变化，因此， 稳定电流强度的减小，只能是两极间的电位差发生了变化的结果。对于此例是 电位差减小了。这种变化可由图4.2腐蚀电池接通前后阴、阳极电势变化示意 图表示。
第四章 电化学腐蚀动力学
（2）在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面
（3）在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面，形 成吸附氧 （4）在阴极表面氧离子发生还原反应，氧的离子化
步骤（1）、（2）和（4）不成为控制步骤 通常步骤（3）速度最慢为控制步骤
吸氧腐蚀
吸氧腐蚀
氧的阴极反应的极化曲线
1
2 3
吸氧腐蚀
氧的阴极反应的极化曲线
阳极浓差极化（扩散步骤）
阳极溶解产生的金属离子，首先进入阳极表面附近的液层中，使 之与溶液深处产生浓度差。由于阳极表面金属离子扩散速度制约，阳 极附近金属离子浓度逐渐升高，相当于电极插入高浓度金属离子的溶 液中，导致电势变正，产生阳极极化。
阳极电阻极化
当金属表面有氧化膜，或在腐蚀过程中形成膜时，膜 的电阻率远高于基体金属，则阳极电流通过此膜时，使电 势显著变正，由此引起极化。 *通常只在阳极极化中发生
阴极极化原因
1 阴极活化极化
当阴极还原反应速率小于电子进入阴极的速率 电子在阴极堆积，电子密度增高 使阴极电位向负的方向移动，产生阴极极化
2 阴极浓差极化
*为什么阴极浓差极化比阳极浓差极化更加显著?（问题）
二、极化现象的本质
电子迁移的速度大于电极反应及相关步骤完成的速度 在阳极上，电子迅速转移，致使金属离子过剩从而在阳极上积
对流、扩散和电迁移
3 电迁移
对于带电荷的粒子，如果溶液中存在电场，在电场作用下将沿着 一定方向移动。
（2）浓差极化过电位
浓差极化极限电流密度iL（以阴极极化为例）
—扩散层厚度
iL
nFD
C
C—溶液本身氧浓度 D—扩散系数 F—法拉第常数 n—物质的克当量
温度降低，扩散系数D减小，iL减小，腐蚀速率变慢； 反应物浓度降低，腐蚀速率变慢； 通过搅拌或改变电极现状，减少扩散层厚度，增大iL，加速腐蚀。
高中化学选修四第四章金属的电化学腐蚀与防护
（2）影响因素：
➢金属的活泼性 ➢环境的温度 ➢氧化剂浓度等
石油管道内壁的严重腐蚀
在潮湿的空气中，纯铁腐蚀得快，还 是生铁腐蚀得快？为什么？
思考:构成原电池的条件是什么?
1、活泼性不同的两个电极； 2、电解质溶液； 3、形成闭合回路。
5、电化学腐蚀
（1）定义：
不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发 生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
强电解质>弱电解质>非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构:合金 ②覆盖保护层:漆\镀\发蓝
外加电源的阴极保护法 ③电化学保护法易被腐 蚀？为什么？
探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如 果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？
1．下列叙述中正确的是（ ）
当钢铁处于酸性环境中时， 易发生析氢腐蚀；
负极： Fe - 2e- = Fe2+（氧化反应） 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑（还原反应） 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
钢铁在酸性很弱或中性条件下， 易发生吸氧腐蚀。
负极： 2Fe - 4e- =2 Fe2+（氧化反应） 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-（还原反应）
金属的防护
1、影响金属腐蚀的因素
①本性——本身的性质和杂质的活动性； ②外界条件——温度及介质
2、金属防护的常用方法
——排除造成腐蚀的因素
➢改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢。 ➢在金属表面覆盖保护层：如涂油漆，镀Zn、Sn等。 ➢在要保护的金属上连接一种比该种金属更易失去
电子的金属（形成原电池保护）。
➢金属的活泼性 ➢环境的温度 ➢氧化剂浓度等
石油管道内壁的严重腐蚀
在潮湿的空气中，纯铁腐蚀得快，还 是生铁腐蚀得快？为什么？
思考:构成原电池的条件是什么?
1、活泼性不同的两个电极； 2、电解质溶液； 3、形成闭合回路。
5、电化学腐蚀
（1）定义：
不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发 生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
强电解质>弱电解质>非电解质
2）金属的防护方法
①改变金属内部结构:合金 ②覆盖保护层:漆\镀\发蓝
外加电源的阴极保护法 ③电化学保护法易被腐 蚀？为什么？
探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如 果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？
1．下列叙述中正确的是（ ）
当钢铁处于酸性环境中时， 易发生析氢腐蚀；
负极： Fe - 2e- = Fe2+（氧化反应） 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑（还原反应） 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
钢铁在酸性很弱或中性条件下， 易发生吸氧腐蚀。
负极： 2Fe - 4e- =2 Fe2+（氧化反应） 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-（还原反应）
金属的防护
1、影响金属腐蚀的因素
①本性——本身的性质和杂质的活动性； ②外界条件——温度及介质
2、金属防护的常用方法
——排除造成腐蚀的因素
➢改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢。 ➢在金属表面覆盖保护层：如涂油漆，镀Zn、Sn等。 ➢在要保护的金属上连接一种比该种金属更易失去
电子的金属（形成原电池保护）。
第四章 电化学腐蚀动力学
扩散，就有可能造成氢鼓泡，氢脆等损害，金属表面 吸附氢原子浓度愈大，则渗入金属的氢原子愈多，氢 损害的危害性愈大。因此，凡是在金属表面发生析氢 反应的场合，如金属在酸性溶液中发生析氢腐蚀，金 属的酸洗除锈，电镀，阴极保护，都应当注意是否会
造成氢损伤问题。
析氢腐蚀特征：
（1）浓差极化可以忽略。 （2）与溶液的pH值关系很大
*阻力大的步骤—最慢—反应速度控制步骤
4.3 去极化
能够消除或抑制原电池阳极或阴极极化的过程被称做去极化。 分为阳极去极化和阴极去极化两类。
在阴极去极化过程中，典型的两种去极化反应 （1）析氢去极化 （2）吸氧去极化。
析氢腐蚀
定义：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。 必要条件： 1. 电解质溶液中必须有氢离子存在； 2. 金属的电极电位Em必须低于氢离子的还原电位（-0.413V）
有机物的还原 RO 4H 4e RH 2 H2O
4.2 极化
当电极上有净电流通过时，电极电位显著地偏离 了未通净电流的起始电位值，这种现象叫极化。
举例
r
K
A
高阻电压表 V
Cu
Zn
3%NaCl
参比电极
极化作用使电池两电极之间电位差减小、电流密度降低，从 而减缓了腐蚀速率。 极化是决定腐蚀速率的主要因素
2 阴极浓差极化
*为什么阴极浓差极化比阳极浓差极化更加显著?（问题）
二、极化现象的本质
电子迁移的速度大于电极反应及相关步骤完成的速度 在阳极上，电子迅速转移，致使金属离子过剩从而在阳极上积 累，导致阳极电位正移。 在阴极上，电子迅速流入，来不及与溶液中的氧化剂反应而消 耗，致使阴极上电子过剩，导致其电极电位负移。
*混合电位（腐蚀电位）(思考题？)
造成氢损伤问题。
析氢腐蚀特征：
（1）浓差极化可以忽略。 （2）与溶液的pH值关系很大
*阻力大的步骤—最慢—反应速度控制步骤
4.3 去极化
能够消除或抑制原电池阳极或阴极极化的过程被称做去极化。 分为阳极去极化和阴极去极化两类。
在阴极去极化过程中，典型的两种去极化反应 （1）析氢去极化 （2）吸氧去极化。
析氢腐蚀
定义：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。 必要条件： 1. 电解质溶液中必须有氢离子存在； 2. 金属的电极电位Em必须低于氢离子的还原电位（-0.413V）
有机物的还原 RO 4H 4e RH 2 H2O
4.2 极化
当电极上有净电流通过时，电极电位显著地偏离 了未通净电流的起始电位值，这种现象叫极化。
举例
r
K
A
高阻电压表 V
Cu
Zn
3%NaCl
参比电极
极化作用使电池两电极之间电位差减小、电流密度降低，从 而减缓了腐蚀速率。 极化是决定腐蚀速率的主要因素
2 阴极浓差极化
*为什么阴极浓差极化比阳极浓差极化更加显著?（问题）
二、极化现象的本质
电子迁移的速度大于电极反应及相关步骤完成的速度 在阳极上，电子迅速转移，致使金属离子过剩从而在阳极上积 累，导致阳极电位正移。 在阴极上，电子迅速流入，来不及与溶液中的氧化剂反应而消 耗，致使阴极上电子过剩，导致其电极电位负移。
*混合电位（腐蚀电位）(思考题？)
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注意的是： 注意的是：化学腐蚀和电化学腐蚀都是 金属原子失去电子变成阳离子的过程 变成阳离子的过程。 金属原子失去电子变成阳离子的过程。
归纳
判断： 判断：金属腐蚀快慢的规律 电解原理引起的腐蚀
∨
原电池原理引起的腐蚀
∨
化学腐蚀
∨
有防护腐蚀措施的腐蚀
2.金属的防护方法 思路一：直接隔离 思路一：
即可选用适当的材料使金属与 空气或其他腐蚀性试剂隔离开， 空气或其他腐蚀性试剂隔离开， 以阻止金属的腐蚀。 以阻止金属的腐蚀。 给金属穿上“保护膜” （１）给金属穿上“保护膜” 如：①喷涂漆；②涂油脂； 喷涂漆； 涂油脂； ③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成 表面钝化； 电镀( 铬等耐腐蚀性较强的金属镀层) 铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。
铁是负 铁是负极，碳是正极，在正极， +得到电子 碳是正极，在正极，H
负极 Fe - 2e正极 2H++2e-
Fe2+ H 2↑
(2)吸氧腐蚀
水膜的酸性很弱或呈中性，但 水膜的酸性很弱或呈中性，但 溶有一定量的氧气 条件：中性或酸性极弱环境 负极： 负极： 2Fe-4e- = 2Fe2+
- =4OH – 正极： 正极： 2H2O+O2+4e
第四章 电化学基础
4、金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀在生活中非常普遍
钢铁生锈
• 铜器生锈
铜 器 表 面 生 成 铜 绿
一、金属的腐蚀
金属跟周围接触到的气体 或液体发生氧化还原反应 发生氧化还原反应而腐蚀损耗 或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗 的过程，即为金属的腐蚀。 的过程，即为金属的腐蚀。 本质： 本质：金属失去电子被氧化
电化学防护法（重点掌握） 电化学防护法（重点掌握）
⑴牺牲阳极的阴极保护法（原电池） 牺牲阳极的阴极保护法（原电池）
阅读：课本第86页 阅读：课本第86页
⑵外加电流的阴极保护法（电解池） 外加电流的阴极保护法（电解池）
阅读：课本第86页 阅读：课本第86页
归纳
判断： 判断：金属被保护的比较规律
电解池的阴极保护得最好 ∨ 原电池的正极 ∨ 一般保护
M – ne－＝Mn+
种类：化学腐蚀、 种类：化学腐蚀、电化学腐蚀 （根据与金属接触的介质不同） 根据与金属接触的介质不同）
1、化学腐蚀
金属跟接触到的干燥气体（如O 金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2）或 非电解质液体（如石油）直接发生化学反应 金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？ 金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？ ——温度 温度
（1）析氢腐蚀
在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层 在潮湿的空气里， 薄薄的水膜，水膜又溶解来自大气中的CO 薄薄的水膜，水膜又溶解来自大气中的CO2、 SO2、H2S，使水膜中含有一定量的 + 使水膜中含有一定量的H
H2O+CO2
条件： 条件： 酸性环境
H2CO3
H++HCO3－
电解质溶液与铁和铁中少量的碳构成了原电池
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
化学腐蚀
条件 现象 本质 实例 联系
电化腐蚀
不纯金属跟 电解质溶液接触 发生原电池反应） 原电池反应 （发生原电池反应） 有微弱电流产生 微弱电流产生 较活泼金属被氧化
金属跟氧化剂 直接接触 无电流产生 金属被氧化
金属与氧气、 金属与氧气、氯气等物 钢铁在潮湿的空气中 被腐蚀 质直接反应 两者往往同时发生， 两者往往同时发生，电化学因势利导
电化学腐蚀还是用电化学方 法来解决， 法来解决，不回避金属与氧化剂 的直接接触， 的直接接触，采用还原性更强的 物质或其他替代方式来满足氧化 剂对电子的需求， 剂对电子的需求，从而保护主体 金属构件免受腐蚀。 金属构件免受腐蚀。 （３）电化学防护法
2.金属的防护方法
2.金属的防护方法 思路二：改变本质（合金） 思路二：改变本质（合金）
即改变金属的内部组成结构， 即改变金属的内部组成结构， 使其具有较强的抗腐蚀性能。 使其具有较强的抗腐蚀性能。 （２）加入其他金属改变其组成 在钢铁中加入一定比例的铬和镍 14%～18%Cr，7%～9%Ni）， ），改变 （如14%～18%Cr，7%～9%Ni），改变 钢铁内部的组成和结构， 钢铁内部的组成和结构，可极大程度 地提高钢铁抗腐蚀性能， 地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见 不锈钢” 合金) 的“不锈钢”(合金)。
普遍
Fe - 2e - = Fe2+
2H++2e- =H2↑ O2+2H2O+4e- =4OH-
课堂练习
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： 、如图 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1） ） 若液面上升， 若液面上升，则溶液呈 中性或碱性 性，发生
Fe–2e-＝Fe2+ , 吸氧 腐蚀 电极反应式为：负极： 腐蚀,电极反应式为 负极： 电极反应式为： O2+2H2O+4e-＝4OH－ 正极： 正极： （2）若液面下降，则溶液呈 酸性 ）若液面下降， 性， 析氢 ，电极反应式为：负极： 腐蚀， 发生 腐蚀 电极反应式为：负极： Fe–2e-＝Fe2+ 正极： 正极： 。 2H++2e-＝H2↑
Fe2++2OH–=Fe(OH) 2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱去部分水生成铁锈
铁锈： 铁锈：Fe2O3·xH2O
析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）
析氢腐蚀
条 件 电 极 反 应 负 吸氧腐蚀 极 正 极
吸氧腐蚀(更普遍 吸氧腐蚀 更普遍) 更普遍
析氢腐蚀更
燃气炉的中心部位 最容易生锈
罐头放在南极已差不多90 罐头放在南极已差不多90 年了， 年了，却很少生锈
做饭用的铁锅日久天长越用越薄, 你知道为什么吗？
2. 电化学腐蚀
不纯的金属跟电解质 不纯的金属跟电解质 原电池反应， 溶液接触时，会发生原电池反应 溶液接触时，会发生原电池反应，比 较活泼的金属失去电子而被氧化， 较活泼的金属失去电子而被氧化，这 腐 电 种腐蚀叫做电化学腐蚀。 种腐蚀叫做电化学腐蚀。 蚀 化 的 学 主 腐 要 蚀 原 是 因 造 成 钢 铁