吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的例子
析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是金属在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的例子。
析氢腐蚀是指金属在酸性环境中发生的腐蚀，例如铁在酸性溶液中发生的腐蚀。
在这个过程中，铁失去电子形成亚铁离子进入电解质溶液，电子经过一段导体到达碳等不活泼电极，溶液中的氢离子结合电子生成氢气。
吸氧腐蚀是指金属在溶有一定量氧气的中性或弱酸性溶液中发生的腐蚀，例如钢铁在潮湿空气中的腐蚀。
在这个过程中，铁失去电子形成亚铁离子进入电解质溶液，电子经过一段导体到达碳等不活泼电极，溶液中的氧离子结合电子生成氧气。
通过观察虚拟仿真电化学装置可以观察到这两个过程的电子的得失及流动过程。
同时可以通过生活中的一些例子理解这两种腐蚀。
比如析氢腐蚀的一个例子是在氢脆化处理的铝制容器中放置硫酸，因为容器壁的铝能够与稀硫酸反应产生氢气，而氢气的存在会导致容器壁的铝发生析氢腐蚀。
而吸氧腐蚀的一个例子是钢铁生锈的过程，因为钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀，生活中的钢铁腐蚀主要是发生的吸氧腐蚀。
[物理]第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀
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★和析氢腐蚀一样，对吸氧腐蚀影响因素的讨论 也只局限在电极反应，而没有涉及腐蚀过程的 产物。如金属氧化物、氢氧化物或更复杂化合 物(如铁锈)。它们在金属表面形成膜，必然对 腐蚀过程造成重大影响。
4、影响吸氧腐蚀的因素
★氧极限扩散电流密度id为：
3、吸氧腐蚀的控制过程及特点
1）如果腐蚀金属在溶液中的电位较正，腐蚀过程 中氧的传递速度又很大，则金属腐蚀速度主要由 氧在电极上的放电速度（吸氧阴极反应速度）决 定，属于活化极化控制。
2）如果腐蚀金属在溶液中的电位非常负，如Zn、 Mn等，阴极过程将由氧去极化（吸氧反应）和 氢离子去极化（析氢反应）两个反应共同组成。
几种钢的氧扩散控制腐蚀速度
钢
的
腐
热处理的影响
蚀
0.39
冷拉,500oC退火
0.39
900oC正火20分
0.39
850oC淬火
各试样在300oC~800oC回火
2Had H2
3）H2分子聚集形成气泡离开电极表面。
由于反应途径和控制步骤不同，其反应动力 学机制就会不同。
如果某一步骤进行得较缓慢，就会使整个氢 去极化反应受到阻滞，由阳极来的电子就会在阴 极积累，使阴极电位向负方向移动，产生一定的 析氢过电位H。
研究表明，第一步是整个电极反应最慢的步 骤。
4、析氢腐蚀的阴极H+ 还原反应的动力学特征
5、析氢腐蚀的影响因素
★溶液方面
1）pH值 溶液pH值对析氢腐蚀速度影响很大，随pH值下降，
腐蚀速度迅速增大。 pH值下降造成两方面的影响。一 方面pH值下降使析氢反应平衡电位Eec正移，腐蚀倾向 增大；另一方面pH值下降又使阴极极化过电位减小， 同样使腐蚀速率增大。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
1.性质不同。
析氢腐蚀：金属在酸性溶液中发生电化学腐蚀时会释放出氢气。
吸氧腐蚀：金属在空气中最常见的腐蚀形式，可在酸性、碱性和中性条件下发生。
2.发生机理不同。
析氢腐蚀：钢铁产品中通常含有碳。
在潮湿的空气中，水蒸气会被吸收在钢表面形成一层薄薄的水膜。
当二氧化碳溶解在水膜中时，它变成电解质溶液，增加水中的氢离子。
它是以铁为负极，碳为正极，酸性水膜为电解质溶液的众多小型原电池。
在高中化学中属于电化学腐蚀。
吸氧腐蚀：由于金属表面潮湿，后通过原电池原理发生作用，金属（如钢）被空气中的氧气腐蚀，导致生锈。
在这个过程中，由于需要消耗氧气，故名为：吸氧腐蚀或者耗氧腐蚀。
铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀方程式
铁的腐蚀是一个常见的化学现象，其中最常见的两种腐蚀类型是吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
这两种腐蚀类型都涉及到铁与周围环境的化学反应，但反应条件和产物有所不同。
首先，我们来看析氢腐蚀。
析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，此时铁会与氢离子发生反应，生成氢气和亚铁离子。
具体的化学方程式为：
extFe+2extH+→extFe2++extH2
这个反应是一个典型的置换反应，其中铁被氧化成亚铁离子，而氢离子被还原成氢气。
由于这个反应会释放出氢气，所以被称为析氢腐蚀。
接下来，我们来看吸氧腐蚀。
吸氧腐蚀主要发生在弱酸性、中性或碱性环境中，此时铁会与水和氧气发生反应，生成氢氧化亚铁和氢氧根离子。
具体的化学方程式为：
4extFe+3extO2+6extH2extO→4extFe(OH)2
这个反应是一个氧化还原反应，其中铁被氧化成亚铁离子，而氧气被还原成氢氧根离子。
由于这个反应需要吸收氧气，所以被称为吸氧腐蚀。
值得注意的是，氢氧化亚铁并不稳定，它会进一步与水和氧气反应生成氢氧化铁，这也是铁锈的主要成分。
总的来说，铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀都是铁与周围环境发生的化学反应，但反应条件和产物有所不同。
析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，生成氢气和亚铁离子；而吸氧腐蚀主要发生在弱酸性、中性或碱性环境中，生成氢氧化亚铁和氢氧根离子。
这两种腐蚀类型都会导致铁的损坏和失效，因此需要采取适当的措施来防止铁的腐蚀。
原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀
原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀
原电池是一种将化学能转化为电能的装置，它由两个不同金属和一个电解质组成。
在使用过程中，原电池可能发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀，这会影响其性能和寿命。
吸氧腐蚀是指当原电池处于开路状态时，电解质中的氧气会与金属发生反应，导致金属表面产生氧化物。
这种腐蚀会降低原电池的电势差和电流输出，甚至导致电池失效。
为了避免吸氧腐蚀，可以在电池使用后及时加盐水或其他还原剂。
析氢腐蚀是指当原电池处于闭路状态时，电解质中的水分解产生氢气，并在金属表面析出。
这种腐蚀会导致金属表面出现气孔、气泡和裂纹，甚至引起电池爆炸。
为了避免析氢腐蚀，可以选择合适的金属材料和电解质，以及控制电流密度和电池温度。
总之，吸氧腐蚀和析氢腐蚀是原电池使用过程中需要注意的问题，正确的使用和维护可以延长电池寿命并保证其正常工作。
- 1 -。
原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀
原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀
原电池是一种由两种不同金属通过电解液相联系形成的电化学
系统。
在这种系统中，其中一种金属被氧化，另一种金属被还原，从而产生电能。
然而，当原电池处于开路状态时，金属表面会与电解液中的氧气和水分子发生反应，导致腐蚀现象的发生。
在原电池中，金属表面与氧气反应形成的氧化物称为吸氧腐蚀。
在这种腐蚀中，金属表面会被氧化，并且会形成一层氧化物覆盖在金属表面上。
吸氧腐蚀的程度取决于金属的活性和氧气的浓度。
例如，铁、镁和锌在氧气中容易吸氧腐蚀，而铜和铝则比较耐腐蚀。
与吸氧腐蚀不同的是，原电池中金属表面与水分子反应形成氢气的腐蚀称为析氢腐蚀。
在这种腐蚀中，金属表面与水分子反应形成氢气，并且在金属表面上形成小气泡。
析氢腐蚀的程度取决于金属的活性和水的浓度。
例如，锌和铝在酸性水中容易析氢腐蚀，而铜则比较耐腐蚀。
原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀都会导致金属表面的损失和腐蚀产
物的形成，从而影响到原电池的性能和寿命。
为了减少这种腐蚀，可以采取一些措施。
例如，可以在金属表面涂上一层保护膜，以防止金属表面与电解液发生反应。
此外，可以选择更耐腐蚀的金属材料，以延长原电池的使用寿命。
总之，原电池吸氧腐蚀和析氢腐蚀是原电池中常见的腐蚀现象。
了解这些腐蚀现象的原因和措施，对于保护原电池的性能和延长寿命非常重要。
材料腐蚀与防护-第五章-析氢腐蚀和吸氧腐蚀.
氧去极化的阴极极化曲线： 由于氧去极化的阴极过程与氧向金属表面输送过程及 氧的离子化反应有关．所以氧去极化的阴极极化曲线比较 复杂。 分为四个部分： (1)阴极过程由氧离子化反应控制，即反应速度＜ ＜传输速度。 (2) 阴极过程由氧的扩散过程控制，即传输速度＜ ＜反应速度。 随着电流密度的不断增大，氧扩散过程缓慢引起浓差 极化。 (3)阴极过程由氧的离子化反应与氧的扩散过程混 合控制，即传输速度=反应速度。 (4)阴极过程由氧去极化及氢去极化共同控制。
析氢腐蚀的特征： 1.阴极反应浓度极化较小，一般可以忽略，原因： • （1）去极化剂是带电的半径很小的氢离子，在 溶液中有较大的迁移和扩散能力； • （2）去极化浓度较大，在酸性溶液中是氢离子， 在中性和碱性溶液中是水分子；H2O+e—H+OH• （3）氢气泡的搅拌作用； 2.与PH值关系较大。 3.与金属材料的本质和表面状态有关。 4.与阴极面积有关。 5.与温度有关。
影响氧去极化腐蚀的因素： （1）氧的浓度： 极限扩散电流密度随溶解氧的浓度增加 而增加，氧去极化腐蚀速度随着氧的浓度增加而增加。 （2）流动速度： 在氧浓度一定的情况下，极限扩散电流 密度与扩散层厚度呈成反比。溶液流速增加使扩散层 厚度减小，腐蚀速度增加。腐蚀速度随溶液流速的增 加而增加。 （3）温度：通常溶液温度升高有利于提高界面反应速度。 因此，在一定的温度范围内腐蚀速度将随温度升高而 加速。 （4）盐浓度：随着盐浓度增加，溶液的电导率增大，腐 蚀速度明显加快。
5.2 吸氧腐蚀 当电解质溶液中有氧存在时，在阴极上发生氧去极化反应， 在中பைடு நூலகம்或碱性溶液中： 在酸性溶液中：
由此引起阳极金属不断溶解的现象称作氧去极化腐蚀。
许多金属及其合金在中性或碱性溶液中，在潮湿大气、 海水、土壤中都可能发生氧去极化腐蚀，甚至在流动的弱 酸性溶液中也会发生氧去极化反应。因此，与析氢腐蚀比 较，氧去极化腐蚀更为普遍和重要。
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进
铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验改进铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀是铁在特定条件下发生的两种不同类型的腐蚀现象。
铁吸氧腐蚀主要是指铁在含有氧气的环境中，表面会形成铁的氧化物膜，导致铁的表面受损；析氢腐蚀则是指铁在含有酸性物质的环境中，会产生氢气，从而导致铁的表面产生气泡，最终导致腐蚀现象。
为了改进这两种腐蚀现象的实验研究，以下提出了一些建议。
为了研究铁吸氧腐蚀现象，可以改进实验方法。
在实验过程中，控制好氧气的流量和浓度，以及环境温度等条件，确保实验过程的稳定性，使得实验结果更准确可靠。
可以采用不同浓度的氧气溶液，比较其对铁腐蚀的影响；或者通过改变表面处理的方式，如表面涂覆保护膜等，来研究铁吸氧腐蚀的抑制方法。
对于析氢腐蚀现象的研究，可以改进实验条件。
调整酸性物质的浓度和酸性度，探究不同条件下对铁的腐蚀程度的影响。
可以研究不同的水质环境对析氢腐蚀的影响，比如硬水和软水，在不同水质条件下浸泡铁试样，观察其腐蚀情况。
也可尝试在相同酸性物质浓度下，加入一定量的氧气，观察其对析氢腐蚀的影响。
为了更准确地研究铁的腐蚀现象，可以改进实验方法和测试手段。
可以采用电化学方法，比如腐蚀速率的测量和极化曲线的绘制等，以获得更详细的腐蚀行为和机制信息。
可以采用显微镜等观察工具，对腐蚀表面进行形貌和组织结构的观察。
为了进一步提升实验效果，可以结合数值模拟方法来研究铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象。
通过建立合适的数学模型，模拟不同条件下铁的腐蚀情况，比较模拟结果与实验结果，验证和改进现有的理论模型。
通过改进实验方法、调整条件、改善测试手段和结合数值模拟方法，可以更好地研究铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象，以及寻找对应的抑制方法。
这些研究将有助于铁材料的防腐蚀技术的提升，并为相关工程和应用提供理论和实验支撑。
36 析氢腐蚀和吸氧腐蚀
16
3.6.2 氧去极化腐蚀(吸氧腐蚀)
必要条件： 金属的氧化电位比氧还原反应的电位负。 EM<EO2 中、碱性溶液中氧还原反应 O2+2H2O+4e 4OH酸性溶液中反应 O2+4H++4e 2H2O
相较于氢去极化腐蚀，氧还原反应可以在正 得多的电位下进行，因此氧去极化腐蚀要更为 普遍。
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杂质对Zn在0.25M的H2SO4溶
液中腐蚀速度的影响
吸氧图
1 2
（ ） 铝
速（
率 ；
） 铜
不 同 的
、 、杂
铅 铁质
、 、对
汞 锑锌
降 、腐
低 砷蚀
了 、速
锌 锡度
的 、的
腐 镉影
蚀 加响
速 速是
率 了不
。 锌同
的的
动力学数据
腐。 蚀 10
的 腐 蚀 过 程 。
是 高 氢 过 电 位 金 属 ， 属 于 阴 极 控 制
17
氧向金属（电极）表面的输送过程-消耗型
18
吸氧腐蚀中氧气传输的特点
• 对于氧去极化的阴极过程，浓度极化很突出，常 常占有主要地位。这是因为作为阴极去极化剂的 氧分子与氢离子的本质不同所决定的。
• （1）氧分子向电极表面的输送只能依靠对流和扩 散；
• （2）由于氧的溶解度不大，所以氧在溶液中的浓 度很小，一般为10-4mol/L；
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四、氢去极化腐蚀概况
• 一般来说，电势较负金属在氧化性较弱的 酸和非氧化性酸中以及电极电位很负的金 属（如Mg）在中性或碱性溶液中的腐蚀都 属于氢去极化的腐蚀。
• 当金属中含有电位比金属电位更正的杂质 时，如果杂质上的氢过电位低，则阴极反 应过程将主要发生在杂质表面上进行，杂 质就成为阴极区。此时，杂质的氢过电位 的高低对基体金属的腐蚀有很大影响。
腐蚀与防护 第6讲 析氢和吸氧
4. 影响ηH的因素
（3）溶液组成及温度 ） 溶液中存在正电性离子（将在电极表面还 原析出）
Pt, AsCl 缓蚀措施： 缓蚀措施：控制溶液组分
4. 影响ηH的因素－溶液组成及温度
溶液中存在正电性离子 溶液中含有表面活性物质（吸附在金属表面， 阻碍析氢，ηH增大。作缓蚀剂） η 溶液pH值对ηH的影响 酸性介质pH↑→ηH↑，碱性pH↑→ηH↓ 溶液温度 T↑→ηH↓
钝化效果
腐蚀速率一般将减小10 腐蚀速率一般将减小 4-106倍 电极电位正移 0.5-2.0 V
二、钝化途径
化学钝化 电化学钝化
谁能钝化？什么能使之钝化？ 谁能钝化？什么能使之钝化？
钝化介质的因素
活性离子对钝化膜的破坏作用
用电化学方法评价钝化金属的点蚀抗力
三、钝化理论
谢谢大家 敬请批评指正！
讨论
电化学控制 氧的扩散控制区 混合控制区
5. 吸氧腐蚀的影响因素
根据公式：iL=nFDC/δ 溶解氧浓度C的影响 溶液流速或机械搅拌作用（影响δ） 溶液浓度的影响（影响溶液导电性和氧溶 解度） 溶液温度的影响（敞口、密封不同化现象
钝化定义
金属由于表面生成致密钝化膜，阻碍金 属氧化产生阳极极化的现象。
二、吸氧腐蚀 1. 概念 又叫氧去极化腐蚀,以氧还原反 应为阴极过程的腐蚀.
二、吸氧腐蚀 2. 发生条件
阳极金属电位<氧电极的平衡电位 为何是必要条件？ 为何是必要条件？
（负电性很强的金属发生析氢腐蚀）
3. 阴极反应过程
氧通过空气／溶液界面进入溶液； ⑴ 氧通过空气／溶液界面进入溶液； 在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近； ⑵ 在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近； 在扩散层范围内， ⑶ 在扩散层范围内，氧在浓度梯度的作用下扩散 到阴极表面； 到阴极表面； 在阴极表面氧分子发生还原反应， ⑷ 在阴极表面氧分子发生还原反应，也叫氧的离 子化反应。 子化反应。 控制步骤多是第3 控制步骤多是第3步。 只有在加强搅拌或流动的腐蚀介质中， 只有在加强搅拌或流动的腐蚀介质中，④才可成 为控制步骤。 为控制步骤。
【知识解析】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较-完整版课件
典例详析
例3－10（2020浙江浙东北联盟期中） 利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b管中液面相平，密封好，放置一段时间 。下列说法不正确的是（C ） A．a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管内液面高于b管内液面 C．a管内溶液的pH增大，b管内溶液的pH减小 D．a、b管内具有的相同的电极反应式为Fe－2e－ === Fe2＋
Fe失去电子成为Fe2＋进入溶
Fe失去电子成为Fe2＋进入溶液，Fe失
液，Fe失去的电子流入C极，
去的电子流入C极，H＋移向C极，与C
极上的电子结合成H2从溶液中析出
O2在C极上获得电子成为OH －进入溶液
其他反应及产物 普遍性
Fe2＋＋2OH===Fe（OH）2↓ 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 2Fe（OH）3===Fe2O3·xH2O＋（3－x）H2O
再见
典例详析
解析：U形管左侧是中性溶液，生铁丝发生吸氧腐蚀，右侧是酸性溶液，生铁丝发 生析氢腐蚀，故A正确。U形管左侧发生吸氧腐蚀，导致a管内气体压强减小，U形管 右侧发生析氢腐蚀，生成氢气，导致b管内气体压强增大，一段时间后，a管内液面 高于b管内液面，故B正确。a管内铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成 氢氧根离子，a管内总反应为2Fe＋O2＋2H2O === 2Fe（OH）2，反应过程中消耗水 ，但因电解质溶液呈中性，所以a管内溶液的pH不变；b管内发生析氢腐蚀，消耗H＋ ，溶液的pH增大，故C错误。a、b管内构成的原电池中，铁都作负极，具有相同的 电极反应式：Fe－2e－ === Fe2＋，故D正确。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
类型 形成条件 电解质溶液 负极反应 正极反应
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
从动力学角度而言，析氢腐蚀比吸氧腐蚀进行得更快，一旦发生了析氢腐蚀，往往会造成很大的损失。
但是，在溶液中不论是碱性及酸性环境，氧电位都比氢电位高，而且中性、碱性环境占据了腐蚀环境的绝大部分（这种情况下析氢腐蚀不发生），所以以析氢腐蚀相比，吸氧腐蚀具更重要的意义。
析氢腐蚀，指的是钢铁制品在酸性较强的溶液中与质子反应发生时放出氢气的腐蚀。
如果钢铁制品使用不当或者保管不合理的话，它就会在潮湿空气中，吸附空气中的水蒸气而形成一层薄薄的水膜。
这层水膜中无疑可以吸收空气中的二氧化碳。
而二氧化碳与水反应生产的碳酸，又会使得使水里的氢离子增多。
这就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。
析氢腐蚀发生的速率很快。
（这个反应首先是个原电池反应，而且反应面积大，同时生成的氢气可以很快脱离体系，反应速率能不快么。
）吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。
这个反应速率取决于
氧穿过空气/溶液界面进入溶液；
在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近；
在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面；
在阴极表面氧分子发生还原反应，也叫氧的离子化反应。
这四个步骤显然比析氢腐蚀的步骤多且慢。
但在热力学的角度而言，它发生的趋势更大，而且应用的范围更广，所以就更有意义咯。
什么是析氢腐蚀和吸氧腐蚀
1、什么是氢腐蚀和吸氧腐蚀？各有什么特点？以氢离子还原反应为过程的金属腐蚀叫做析氢腐蚀。
析氢过电位对腐蚀速度有很大影响。
它属于活化极化体系，去极化剂为带电氢离子，迁移和扩散的能力都大；去极化剂浓度也大，在酸性溶液中由氢离子放电；产物以氢气泡逸出，电极表面溶液得到附加搅拌。
其电极可以按照均相腐蚀电极处理，欧姆电阻可以忽略，只需要比较阴极反应和阳极反应的阻力。
又由于它属于活化极化腐蚀体系，阳极反应都受活化极化控制。
因此，比较电极反应的阻力，只需比较交换电流密度就行了。
析氢腐蚀有以下三种控制类型：（1）阴极极化控制其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近，在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀速度产生很大影响。
（2）阳极极化控制只有当金属在酸溶液中能部分钝化，造成阳极反应阻力大大增加，才能形成这种控制类型，有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。
(3) 混合控制其特点是：阴阳极极化程度差不多，腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远，减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大。
以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀叫做吸氧腐蚀。
它属于浓差极化体系，去极化剂为中性氧分子，只能靠对流和扩散传输；去极化剂浓度不大，在一定条件下溶解度受限；产物靠扩散或者迁移离开，无气泡逸出。
金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。
氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。
因此，可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情况。
（1）如果腐蚀金属在溶液中的电位较高，腐蚀过程中氧的传递速度又很大，则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定。
（2）如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低，不论氧的传输速度大小，阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。
（3）如果腐蚀金属在溶液中的电位较低，处于活性溶解状态，而氧的传输速度又有限，则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
些
电
电极材料
电极反应
溶液
io(安培/厘米2)
极
反
应
Hg
H++e=1/2H2
1.0NH2SO4
5x10-13
的 交 换
Pt Ag
H++e=1/2H2 Ag++e=Ag
0.2NH2SO4 100g/lAgNo3
10-3 1.1x10-2
电
Cd
1/2Cd2++e=1/2Cd 160g/lCdSO4 1.4x10-2
2. 吸氧腐蚀
• 发生吸氧腐蚀的体系 (1) 所有负电性金属在含溶解氧的水溶液中都能
发生。 (2) 某些正电性金属(如Cu)在含溶解氧的酸性和
中性溶液中能发生吸氧腐蚀。 • 阴极过程 液相传质步骤 : (1)氧由气相通过界面进入水溶液 (2)氧借助于对流和扩散通过溶液主体层 (3)氧借助于扩散通过扩散层达到金属表面
( .2 / ) ( .2 / )
腐
蚀 速
200
度 175
时 小 150
米 125
克 100
腐 蚀 速 20000 度 时 小 15000
米 克 10000
75
50
5000
5
0
0.4 0.8 1.2 1.6 3.3
C.%
含碳量对铁碳合金在20%硫酸(25摄氏度) 中腐蚀速度的影响
0
0.4 0.8 1.2 1.6 3.3
(3) 腐蚀电位位于阴极极化曲线的析氢反应 平衡电位以下，在自然腐蚀状态，阴极反 应包括O2还原反应和H+还原反应。如Mg在 中性溶液中的腐蚀。
• 氧扩散控制吸氧腐蚀的特征
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别二者的腐蚀环境不同，一般来讲，析氢腐蚀的腐蚀环境是由含水、湿度高的空气组成，而吸氧腐蚀则是在大气中进行的。
1、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别如果说有哪些金属容易发生析氢腐蚀，那么这个说法是对的，不过有的时候这个判断并不正确，因为有些材料，其他的条件都满足了，但是还是会产生析氢腐蚀。
例如在海水中工作的船舶，它们就很容易发生析氢腐蚀。
而有些材料，即使是在空气中也能发生析氢腐蚀。
析氢腐蚀在日常生活中比较少见，所以人们往往认为它只发生在不纯的物质中，或是没有干燥处理好的设备里。
而吸氧腐蚀则更常见，尤其是石油开采的地方，到处都有。
我们常见的不锈钢制品，其实就是不锈钢，也会发生吸氧腐蚀。
2、氢在钢中存在形态不同。
在海水中，水是分子，水分子与氢离子结合，形成氢分子，而且极不稳定，水分子互相碰撞而消失；在大气中，空气是无数分子的集合体，而且非常不稳定，因此经常会看到大量的水分子不停地碰撞而消失的情况，甚至许多分子相互接触而形成微尘状态。
根据分析，从腐蚀电池原理上分析，钢铁在含酸性物质的水溶液中比在空气中更容易受到腐蚀，主要原因是：析氢腐蚀的发生取决于氢离子的浓度，而且最低氢离子浓度要求为5×10^-4～5×10^-5 mol/L。
若水中含有2 mol/L的氢离子时，钢铁表面就开始出现钝化膜，使腐蚀减速，故通常把水中氢离子浓度作为衡量腐蚀程度的指标。
空气中，通常要求的氢离子浓度较小，约为0.01～0.03mol/L。
3、吸氧腐蚀和析氢腐蚀的形成条件也不相同。
吸氧腐蚀，指金属表面溶解氧浓度低于其钝化膜允许的氧浓度的条件下发生的腐蚀。
例如，海水中的Fe－ 2×10-3～Fe－ 4×10-2。
若温度较低， Fe表面发生析氢腐蚀的结果是Fe－ 4×10-2转变为Fe。
吸氧腐蚀有两种情况，一种是在低于其电极电位的低氧化状态下发生的，称为欠氧化吸氧腐蚀；另一种是在高于其电极电位的过氧化状态下发生的，称为过氧化吸氧腐蚀。
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
2.4.2 析氢电位
析氢电位等于情的平衡电位与析氢过电位之差。
析氢过电位 ɧH与氢离子的阴极 去极化的过程，电极的材 料和溶液 组成等因素有关
2.4.3 析氢腐蚀的控制过程
1. ★阴极控制：腐蚀速度主要取决于析氢过电位的大小。 例如：锌在酸中的溶解就是阴极控制下的析氢腐蚀。 2. ★阳极控制：阳极控制的析氢腐蚀主要是铝、不锈钢等钝化金属在稀 酸中的腐蚀。 3. ★混合控制 ：阴、阳极极化大致相同。 例如：铁和钢在酸性溶液中的 析氢腐蚀中为阴、阳极混合控 制。
2.4.2.1 吸氧腐蚀的必要条件
吸氧腐蚀：以氧还原反应为阴极过程的金属腐蚀。
必要条件：金属的电位金属的电位比氧还原反应的电位负
2.4.2.2 氧的阴极还原过程及其过电位
★在中性和碱性溶液中氧分子的还原反应为: O2＋2H2O＋4e 4OH－ ★在酸性溶液中氧分子的还原反应为: O2＋4H+＋4e 2H2O ★在温度25℃, 氧压强po2=1atm条件下,以上两反应 的平衡电位均为 EO2=1.229-0.059pH ★整个吸氧的阴极过程可分为以下几个分步骤： 1）氧向电极表面输送； 2）氧吸附在电极表面上； 3）氧离子化。
2.4.2.3 吸氧腐蚀的控制过程及特点
1）如果腐蚀金属在溶液中的电位较正，腐蚀过程 中氧的传递速度又很大，则金属腐蚀速 度主要由氧在电极上的放电速度（吸氧阴极反应速度)决定，属于活化极化控制。
2）如果腐蚀金属在溶液中的电位非常负，如Zn、 Mn等，阴极过程将由氧去极化（吸氧反 应）和 氢离子去极化（析氢反应）两个反应共同组成。 3）如果腐蚀金属在溶液中的电位较负，如碳钢,处于活性溶解状态而氧的传输速度又有限 ，则金 属腐蚀速度受浓度极化控制，由氧的极限扩散电流密度决定。腐蚀？ 2、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的必要条件分别是什么？ 3、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的影响因素有哪些？ 4、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的过程是否可控？控制方式有哪些？
吸氧腐蚀和析氢腐蚀的化学方程式
吸氧腐蚀和析氢腐蚀的化学方程式
吸氧腐蚀和析氢腐蚀的化学方程式是最常见的氧化铝和析氢腐蚀形式，其中包括氧化铝溶液和析氢溶液。
它们都与金属有关，但是其中包含
的零件和材料差别很大。
吸氧腐蚀是利用酸性溶液中的氧化还原反应
来腐蚀金属表面，因而产生了氧化物。
而析氢腐蚀则是利用碱性溶液
引起的氢化反应来腐蚀金属表面，产生氢化物。
首先，吸氧腐蚀的化学方程式如下：4Fe(s) + 3O2(g) --> 2Fe2O3(s)。
在这个方程式中，4铁(s)和3氧气(g)反应，最终生成2铁的氧化物
Fe2O3(s)。
其次，析氢腐蚀的化学方程式如下：Al(s) + 2HCl(aq) --> AlCl3(aq) + H2(g)。
在这个方程式中，一份铝(s)和2份HCl(aq)反应，最终生成氯化铝(aq)和氢气(g)。
最后，通过以上介绍，可以得出以下结论：氧化腐蚀和析氢腐蚀是相
关的，但它们之间具有明显的差别。
吸氧腐蚀是利用氧化还原反应来
腐蚀金属表面，而析氢腐蚀则是利用氢化反应来腐蚀金属表面。
这两
种腐蚀过程对金属表面的影响都很大，有助于金属的老化和氧化。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别一般来说，在电化学腐蚀过程中，腐蚀质从电极的表面析出到形成电解液所消耗的能量叫做电化学腐蚀电池反应的自由能变化。
根据腐蚀产物的形态和腐蚀反应进行的方式不同，电化学腐蚀又分为：析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
与此同时，腐蚀还会给金属材料造成机械损伤，甚至使金属材料被“破坏”，如晶粒粗大、脱落、孔隙增多等。
上述两种腐蚀相互交叉，互为因果，常常同时发生在金属或合金表面，是一种比较复杂的腐蚀现象。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀是钢铁设备及管道在各种腐蚀环境下经常出现的两种典型电化学腐蚀。
在析氢腐蚀和吸氧腐蚀的过程中，在电极和腐蚀介质的界面上，首先失去电子而成为阳极()析出电子，在电极反应的同时，腐蚀质从电极表面析出。
而且，腐蚀产物一般都有可燃性和还原性，对人体及生活区域构成威胁。
这两种腐蚀都有其缺点和优点，但都不是无限制地发展，需要寻找最适宜的条件，才能取得满意的效果。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀对于金属和合金而言，它们存在两个主要的区别：析氢腐蚀的速度很慢，导致电极反应的电化学过程具有选择性，在整个电极反应中，只有一部分电子转移到阴极和阳极，并伴随着析氢反应。
吸氧腐蚀的速度很快，导致电极反应的电化学过程具有高度的选择性，在整个电极反应中，几乎全部电子都被转移到阴极和阳极，伴随着吸氧反应。
也就是说，析氢腐蚀通常是非选择性的，而吸氧腐蚀则是非选择性的。
这就意味着，在电极表面会有电流密度，对于有一定负荷电阻的回路，可以完全阻止析氢反应。
然而，当电阻为零时，即进入了吸氧腐蚀，那么该电路的端电压几乎为零，很难实现电源开路，但总的电流很小，这就使得金属管道中没有析氢反应，防止腐蚀扩散。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀的第二个区别是在整个电极反应中，阳极的放电速率取决于回路电阻。
通常情况下，在较大电阻上的反应速率将大于在较小电阻上的反应速率。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀有共同点，也有不同点。
与吸氧腐蚀相比，析氢腐蚀的速度更快；吸氧腐蚀虽然加快了腐蚀反应的速度，但是由于电极表面吸附氧，腐蚀反应的速度更慢。