吸氧腐蚀和析氧腐蚀是怎么回事
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。
铁的吸氧腐蚀 析氢腐蚀 电化学腐蚀 化学腐蚀的关系
铁的吸氧腐蚀、析氢腐蚀和电化学腐蚀之间的关系引言在日常生活中，我们经常会见到铁制品被氧气腐蚀、析氢腐蚀或发生电化学腐蚀的现象。
这些腐蚀现象不仅影响了铁制品的外观和性能，还可能对工业和基础设施造成严重的损害。
了解铁的吸氧腐蚀、析氢腐蚀和电化学腐蚀之间的关系，对于防止腐蚀、延长铁制品的使用寿命具有重要意义。
铁的吸氧腐蚀铁的吸氧腐蚀是指铁与氧气发生化学反应，生成铁的氧化物的过程。
当铁暴露在空气中时，铁表面的铁原子与空气中的氧气发生反应，生成铁的氧化物，常见的有铁锈（Fe2O3）和黑铁矾（FeSO4）。
这种腐蚀过程是一个氧化反应，同时也是一个放热反应。
铁的吸氧腐蚀是一个自发的过程，速度取决于环境条件，如湿度、温度和氧气浓度。
在潮湿的环境中，铁的吸氧腐蚀速度更快。
此外，铁的吸氧腐蚀还会受到其他因素的影响，如酸雨、盐水等。
铁的析氢腐蚀铁的析氢腐蚀是指铁与酸性环境中的酸发生化学反应，生成氢气的过程。
当铁暴露在酸性环境中时，铁表面的铁原子与酸发生反应，生成氢气和相应的盐。
这种腐蚀过程是一个还原反应，同时也是一个放热反应。
铁的析氢腐蚀是一个自发的过程，速度取决于环境条件，如酸的浓度、温度和铁与酸接触的时间。
在浓度较高的酸中，铁的析氢腐蚀速度更快。
此外，铁的析氢腐蚀还会受到其他因素的影响，如氧气的存在、温度的变化等。
电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀现象。
在电解质溶液中，金属表面会发生氧化和还原反应，形成阳极和阴极区域，从而导致金属的腐蚀。
对于铁的电化学腐蚀来说，铁表面的一部分被氧化成离子，并在溶液中扩散，同时在阴极区域发生还原反应。
电化学腐蚀的速度取决于多个因素，如电解质溶液的成分、温度、金属的表面状态和电位差等。
在电解质溶液中，如果存在其他金属或电解质的离子，会形成电化学腐蚀的电池。
此外，金属表面的缺陷和不均匀性也会加速电化学腐蚀的发生。
铁的吸氧腐蚀、析氢腐蚀和电化学腐蚀的关系铁的吸氧腐蚀、析氢腐蚀和电化学腐蚀之间存在着一定的关系。
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与析氢腐蚀是金属腐蚀中常见的两种形式，它们对金属材料的损害严重影响了金属的使用寿命和性能。
为了进一步深入研究和改进铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的实验方法，我们进行了一系列的实验研究和改进探索，旨在为金属材料的抗腐蚀性能提供新的理论和实验依据。
一、实验目的二、实验原理1.铁吸氧腐蚀铁吸氧腐蚀是指金属在含氧环境下受到氧的影响产生的一种腐蚀现象。
在潮湿的空气中，铁表面会吸附大量氧气，与铁发生化学反应产生铁氧化物，这种化合物给金属表面形成一层铁氧化物覆盖层，使金属表面失去光泽和机械性能，严重的还会导致金属腐蚀。
对铁吸氧腐蚀的研究可以为金属在氧化环境中的应用提供理论依据。
2.析氢腐蚀三、实验方法在对铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀进行实验改进时，我们采取了以下方法：1. 实验条件的优化：通过对实验环境的控制和调整，提高实验的准确性和可重复性。
在铁吸氧腐蚀实验中，我们采用真空环境和氧气气氛控制技术，减少氧气对金属的影响，提高实验的准确性。
在析氢腐蚀实验中，我们采用酸性介质的配比和温度控制技术，减少氢气对金属的腐蚀影响，提高实验的可靠性。
3. 实验数据的分析：通过对实验数据的量化分析和数学建模，提高实验结果的科学性和实用性。
在铁吸氧腐蚀实验中，我们对金属表面氧化物的形成动力学和热力学进行了深入研究，建立了铁吸氧腐蚀动力学模型和热力学模型，为金属抗氧化材料的设计和应用提供了理论依据。
在析氢腐蚀实验中，我们对金属晶界氢气聚集的机理和影响进行了定量分析，建立了析氢腐蚀动力学模型和影响模型，为金属在酸性介质中的应用提供了理论依据。
四、实验结果通过对铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的实验改进，我们获得了一系列新的实验结果和科学发现：1. 铁吸氧腐蚀实验中，我们发现了金属表面氧化物形成的动力学和热力学规律，揭示了氧气对金属腐蚀的影响机理和规律，为金属抗氧化材料的设计和应用提供了理论依据。
2. 析氢腐蚀实验中，我们揭示了金属在酸性介质中氢气的聚集机理和影响规律，为金属在酸性介质中的应用提供了理论依据。
吸氧腐蚀和析氧腐蚀是怎么回事
吸氧腐蚀和析氧腐蚀是怎么回事吸氧腐蚀和析氧腐蚀是怎么回事？有什么区别？吸氧腐蚀是指金属做负极，惰性非金属作正极的一类原电池反应，例如铁生锈的反应就是吸氧腐蚀，铁做负极，铁中的杂质等物质作正极，正极发生反应O2 + 4e- +2H20 = 4OH-，吸收氧气负极发生反应Fe - 2e- = Fe2+析氢腐蚀是指以酸为电解液的一类原电池反应，例如铁-锌，稀硫酸为电解液的原电池，正极发生反应2H+ + 2e- = H2，析出了氢气负极发生反应Zn - 2e- = Zn2+析氢腐蚀~~~~~~~~1 在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
2 在钢铁制品中一般都含有碳。
在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。
水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H 增多。
是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。
3 发生析氢腐蚀的体系3.1 标准电位很负的活泼金属3.2 大多数工程上使用的金属，如Fe3.3 正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。
但是当溶液中含有络合剂时，正电性金属(如Cu，Ag)也可能发生析氢腐蚀。
4 析氢腐蚀的三种控制类型：4.1 阴极极化控制：如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。
因为Zn是高氢过电位金属，故为阴极极化控制。
其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。
对这种类型的腐蚀体系，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。
4.2 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。
4.3 混合控制：阴阳极极化程度差不多，称为混合控制。
其特点是：腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远。
对于混合控制的腐蚀体系，减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大。
5 析氢腐蚀的影响因素5.1 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。
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。
5 析氧腐蚀和吸氧腐蚀
Fe在酸溶液中的阳极反应
表面活性低的Fe，实验测定ba=40mV， 理论计算ba=39.6mV
Fe H 2O Fe( H 2O) ad
Fe( H 2O) ad Fe(OH ) ad H Fe(OH ) ad Fe(OH ) ad e
Fe(OH ) ad RDS Fe(OH ) e Fe(OH ) H Fe2 H 2O
氢离子以扩散、迁移、 氧分子以扩散和对流， 和对流，传质速度快 传质速度慢
浓度随溶液中氢离子的 浓度随溶液温度和盐 去极化剂浓度 活度增加而增加 浓度增大而减小 极化控制类型 主要是活化极化控制 主要是浓度极化控制
以氢气泡逸出，对电极 产物OH-只能靠扩散 阴极反应产物 表面的溶液有搅拌作用 或迁移离开电极表面
吸附在金属表面的氢原子能够渗入金属， 并在金属内扩散，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越大，则渗入 金属的氢原子越多，氢损害的危害性越 大。
阳极过程
动力学特征 在非氧化性和弱氧化性的酸性溶液中，析氢腐蚀 的阳极反应的一般形式为：
Me Me ne
n
历程比较复杂
氢离子还原反应的历程
液相传质 H H 2O H H 2O
电子转移 H e H ad
脱附
H ad H ad H 2 (化学脱附）
Had H e H2 (电化学脱附）
氢分子结合为气泡，离开电极表面。
氢损害—— 氢原子在金属的扩散
Eec E 0.0591 pH
0 c
【例5-1】
• 银在酸化到pH=3的0.1mol/L硝酸银溶液 中能否发生析氢腐蚀？如果在上述溶液中 加入1mol/L氰化钾，银能否发生腐蚀？
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材料在不同环境中受到腐蚀的两种常见形式。
在实验中，
我们需要了解铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的机理，并采取一些改进措施来降低腐蚀的程度。
我们来讨论铁吸氧腐蚀的实验改进。
铁在含氧环境中容易发生氧化反应，形成氧化铁，进而导致铁的腐蚀。
为了减少铁吸氧腐蚀的发生，可以采取以下措施：
1. 使用氮气代替空气。
氮气是一种无色无味的气体，不会与铁发生氧化反应，因此
可以减少铁吸氧腐蚀的可能性。
2. 添加缓蚀剂。
缓蚀剂可以抑制铁与氧发生反应，从而减少铁的氧化速率。
常见的
缓蚀剂有有机磷酸盐和氮杂环化合物等。
3. 使用防腐蚀涂层。
在铁表面涂覆一层防腐蚀涂层，可以隔绝铁与氧的接触，从而
减少铁吸氧腐蚀。
1. 选择适当的pH值。
酸性环境下pH值的增加可以减少析氢腐蚀的速率。
可以通过添加碱性物质来提高溶液的pH值。
3. 采用钝化处理。
钝化是一种在金属表面形成钝化膜的方法，可以有效地减少金属
的腐蚀。
在铁表面形成一层稳定的钝化膜，可以减少析氢腐蚀的发生。
铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的实验改进可以通过改变环境条件、添加缓蚀剂和使用防腐蚀
涂层等方法来降低腐蚀的程度。
通过这些改进措施，我们可以更好地研究铁在不同环境中
的腐蚀机理，以及采取相应的措施来保护铁材料的性能。
析氢、吸氧腐蚀
金属的电化学腐蚀的实质是金属、金属中的杂质（或合金）与金属表面的水膜形成了无数微小的原电池，较活泼的金属作为负极，失去电子被氧化而发生腐蚀。
以钢铁在潮湿的空气中生锈威力，在潮湿的空气里，钢铁的表面会吸附一层薄薄得水膜，水膜里溶有CO2、SO2、H2S等气体，使水膜里含有一定量的H+，如果水膜的酸性较弱或呈中性，也会溶有一定量的氧气。
结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好构成原电池。
这些微小的原电池遍布钢铁的表面，在这些原电池里，铁是负极，碳是正极，因此，铁被氧化而生锈。
通常有两类腐蚀：
1、析氢腐蚀：若电解质溶液酸性较强，则发生析氢腐蚀。
负极：Fe—2e— = Fe2+ 正极：2H++2e—= H2↑
总：Fe+2H+=Fe2++H2↑
2、吸氧腐蚀：若电解质溶液酸性很弱或呈中性，则发生吸氧腐蚀。
负极：2Fe—4e— = 2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e— = 4OH—
总：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2
Fe（OH）2继续与空气中的O2反应生成Fe（OH）3，再进一步形成铁锈（Fe3O4·H2O）铁锈稀松的覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁进一步被腐蚀。
吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
纯铁的抗腐蚀能力很强。
金属防护与腐蚀 第四章-析氢腐蚀和吸氧腐蚀
金属腐蚀与防护（2009-2010学年)
腐蚀速度快
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Zn在酸中的腐蚀是阴极控制下的析氢腐蚀，腐蚀速度主 要取决于ηH 。纯Zn和工业Zn在酸中的腐蚀极化图。 由于氢在Zn上的析H2过电位很高，故为阴极控制。阴极 控制下使icorr↑的腐蚀电位Ecorr变正。
根据现有的实验事实，大致可将氧还原反应过程 的机理分为两类。第一类的中间产物为过氧化氢或二 氧化一氢离子。在酸性溶液中的基本步骤为：
1.形成半价氧离子：O 2 e O2
2.形成二氧化一氢：O 2 H HO2 3.形成二氧化一氢离子：HO2 e HO2 4.形成过氧化氢：HO2 H H 2O2 5.形成水：H 2O2 2 H 2e 2 H 2O 1 或H 2O2 O 2 H 2O 2
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在碱性溶液中的基本步骤为：
1.形成半价氧离子：O2 e O2
2.形成二氧化一氢离子：O2 H 2O e HO2 OH 3.形成氢氧离子：HO2 H 2O 2e 3OH 1 或HO2 O2 OH 2
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吸氧腐蚀
• • • • 吸氧腐蚀的必要条件 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。
金属腐蚀与防护（2009-2010学年)
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是一种常见的金属，广泛应用于工业和日常生活中。
然而，在特定的条件下，铁会发生腐蚀现象，导致其性能下降甚至失效。
铁腐蚀的类型有很多种，其中包括铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
本文旨在改进这两种腐蚀的实验方法，以提高实验结果的准确性和可重复性。
一、铁的吸氧腐蚀1. 实验原理铁的吸氧腐蚀是指铁在水中经过氧化反应而发生的腐蚀。
实验室中通常使用铁钉或铁片作为试样，通过在水中置放一段时间，观察铁的腐蚀情况。
实验时需要注意以下几点：1）实验前应用清洁纸巾擦拭试样表面，以去除表面污物和氧化铁。
2）使用去离子水或蒸馏水，以避免杂质的影响。
3）控制好环境温度和湿度，以尽可能地减少变量因素的影响。
2. 实验改进为提高实验的可重复性和准确性，我们可以在实验中引入一些改进措施：1）试样的制备：使用砂纸或钢丝刷将铁钉或铁片表面打磨，以去除表面氧化层和污物。
然后用无油干燥的纸巾擦拭干净，避免手指接触试样表面。
2）溶液的制备：实验时使用的水应是去离子水或蒸馏水。
为了避免水中的氧气影响实验结果，可以采用预先煮沸的方法去除水中氧气。
将水煮沸，冷却后倒入试验容器中，再将试样放入容器中进行实验。
3）环境的控制：实验室温度和湿度应严格控制，以尽可能减少环境因素对实验结果的影响。
同时，在实验过程中应尽量避免其他样品的干扰。
1）控制酸性溶液的浓度和温度，以避免溶液过于强酸或过于高温导致试样的彻底腐蚀。
2）控制试样的数量和置放位置，以保证实验结果的可重复性。
3）保持实验容器的稳定状态，避免实验容器的晃动和其他因素对实验结果的干扰。
2）溶液的制备：实验时使用的腐蚀剂应根据需要进行配制。
为了避免溶液中的杂质对实验结果的影响，可以使用去离子水或蒸馏水进行配制。
3）容器的选择：实验过程中应选择透明的玻璃容器或塑料容器。
为避免容器的晃动和其他因素对实验结果的干扰，建议在实验过程中使用专业的实验室架和夹子固定试验容器。
铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀方程式
铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀方程式1. 铁的魅力与腐蚀的烦恼说到铁，大伙儿一定不陌生。
铁可谓是我们生活中不可或缺的“铁哥们”，建筑、交通，甚至厨房里都有它的身影。
但说起铁，咱们就不得不提一个让人心头一紧的话题——腐蚀。
腐蚀这玩意儿就像那无形的敌人，潜伏在我们身边，时刻准备着“上场”。
你知道吗，铁的腐蚀主要有两种方式：铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀，听起来有点儿拗口，但没关系，咱们慢慢来聊。
1.1 铁吸氧腐蚀的“套路”先说说铁吸氧腐蚀。
简单来说，这个过程就像铁在氧气的“诱惑”下，悄悄地变得脆弱。
你想啊，铁一旦跟空气中的氧气亲密接触，它就开始发生化学反应，变成了氧化铁，也就是咱们俗称的“锈”。
这锈就像那秋天的落叶，慢慢爬上铁的表面，搞得铁本来光鲜亮丽的样子，瞬间变得黯淡无光。
具体来说，反应的方程式可以写成这样：。
Fe + O2 + H2O → Fe2O3 cdot nH2O 。
这个方程式是不是看起来有点儿复杂？其实它就是在告诉我们，铁一旦遇到水和氧气，没多久就会变成锈。
就像是爱上了不该爱的人，最后总是得不到好结果。
1.2 腐蚀的“危害”你说说，这铁一旦锈了，可就麻烦了。
大伙儿都知道，锈的强度可不比铁了，长此以往，铁的结构就会被破坏，导致它的使用寿命大大缩短。
这就好比一个人，如果总是熬夜不休息，健康肯定大打折扣。
可见，防止铁腐蚀可是一项重要的任务。
我们要定期给铁器涂抹防锈油，保持它的“年轻”，别让锈的侵袭把它的青春一去不复返。
2. 析氢腐蚀的“隐秘”接下来，咱们再来聊聊析氢腐蚀。
这玩意儿可没那么简单，它往往在你不注意的时候悄悄发生。
析氢腐蚀的本质呢，就是铁在酸性环境中，与水发生反应，结果就是氢气的产生，和铁的损失。
想象一下，你把铁放进酸里，噼里啪啦的，冒出气泡，那就是氢气！这就像是看着一块美味的蛋糕被人迅速消灭，心里那个难受啊。
2.1 反应方程式具体的反应方程式可以写成：Fe + 2H^+ → Fe^{2+ + H2 uparrow 。
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材料在特定条件下发生的两种常见腐蚀现象。
本文将介绍如何改进相关实验，以便更好地研究和理解这两种腐蚀现象。
一、铁吸氧腐蚀实验改进铁吸氧腐蚀是指铁在氧气存在的条件下发生的腐蚀现象。
为了更准确地模拟实际情况，在实验中可以采取以下改进措施：1. 环境条件控制：在实验中，需要模拟出铁材料在各种环境条件下的腐蚀情况。
可以使用氧气和湿气的混合物，控制其浓度和湿度，以便逼近实际环境中的情况。
2. 表面处理：在进行实验之前，需要对铁样品进行表面处理，以清除表面的氧化膜和污染物。
可以通过机械方法如研磨或化学方法如酸洗来实现。
3. 实验装置设计：为了模拟实际情况，可以设计一个密封的实验装置，确保氧气和湿气的浓度和湿度不受外界环境的影响。
需要考虑到温度和压力的影响，以便更好地模拟实际情况。
4. 实验参数测量：在实验过程中，需要测量和记录一些重要参数，如材料的失重、表面形貌的变化、电位的变化等。
这些参数的变化会反映出铁材料的腐蚀情况，可以用于后续的分析和比较。
二、析氢腐蚀实验改进析氢腐蚀是指在金属腐蚀过程中，金属发生离子化并与水反应产生氢气的现象。
为了更好地研究析氢腐蚀现象，在实验中可以采取以下改进措施：1. 水质处理：水质的纯度对析氢腐蚀现象有很大影响。
为了减少水质中的杂质对实验结果的干扰，可以使用纯净水或去离子水来进行实验。
如果需要模拟实际情况，可以添加一定量的盐类或其他溶解物质。
2. 实验装置设计：在实验中，需要设计一个封闭的实验装置，确保水和金属样品的接触表面积最大化，并且能够控制水的流速和温度。
这样可以更好地模拟实际情况，同时减少系统中氢气的泄漏和溢出。
4. 安全措施：析氢是一种易燃易爆的气体，对实验安全有一定的风险。
在进行实验时，需要采取相应的安全措施，如实验过程中保持通风、戴上防护眼镜和手套等。
通过以上实验改进措施，可以更准确地模拟铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象，并研究其机理和影响因素，为腐蚀防护提供科学依据。
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？
钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀
降低温度
通过降低环境温度，减缓 腐蚀速率。
03
钢铁的吸氧腐蚀
吸氧腐蚀的定义与原理
吸氧腐蚀的定义
钢铁在酸性环境中发生电化学腐蚀时，阴极反应是氢离子得到电子变为氢气，这种腐蚀称为析氢腐蚀 ；而在弱酸性、中性或碱性环境中，钢铁腐蚀的阴极反应是氧得电子被还原为氢氧根离子，这种腐蚀 称为吸氧腐蚀。
吸氧腐蚀的原理
防护涂料与涂层的性能评价与应用范围
耐化学品性：评价涂层对各种化学品的抵抗能力，要求耐化学品性好以防止腐蚀 。
应用范围包括但不限于以下领域
石油化工：由于工作环境恶劣，钢铁设备需要使用防护涂层以防止严重的化学腐 蚀。
防护涂料与涂层的性能评价与应用范围
交通运输
汽车、船舶、飞机等交通运输工具大量使 用钢铁材料，需要使用防护涂层以防止腐 蚀和磨损。
使用化学反应如聚合、缩聚等使涂料固化 成防护涂层。
浸涂法
将钢铁浸泡在涂料中，使涂料渗入钢铁表 面形成涂层。
防护涂料与涂层的表面的黏合强度，要求高附着力 以保证防护效果。
耐磨性
评价涂层的耐磨性能，要求耐磨性好以抵抗环境 中的摩擦和冲击。
耐候性
评价涂层在各种环境条件下的耐久性，要求耐候 性好以维持防护效果。
电化学保护
通过施加电流或改变金属电位来防止或减缓金属腐蚀。
02
钢铁的析氢腐蚀
析氢腐蚀的定义与原理
定义
钢铁在酸性环境中发生的腐蚀过程，称为析氢腐蚀。
原理
钢铁中的铁和碳形成微电池，当环境为酸性时，微电池的正极反应是2H⁺ + 2e⁻ → H₂，负极反应是Fe - 2e⁻ → Fe²⁺，形成氢气和亚铁离子。
控制环境湿度
降低环境湿度可以有效减少钢铁表面的水膜厚度，从而降 低其吸氧腐蚀速度。例如，可以在仓库或生产车间安装除 湿机或空调等设备来控制湿度。
吸氧腐蚀的概念
吸氧腐蚀的概念吸氧腐蚀是指在有氧条件下，金属与氧气发生化学反应而发生腐蚀的现象。
在自然界中，氧气是广泛存在的，因此吸氧腐蚀是一种非常普遍的金属腐蚀形式。
本文将详细介绍吸氧腐蚀的概念、机理和影响因素。
吸氧腐蚀的机理主要包括两步反应：氧气的吸附和电子传递。
首先，氧气会吸附在金属表面，形成一个氧化膜。
然后，在氧化膜上发生电子传递反应，导致金属离子在电解质中溶解。
这两个步骤相互作用，共同导致金属的腐蚀。
吸氧腐蚀的影响因素有很多，其中最主要的包括温度、氧气浓度、金属特性和电解质条件等。
首先，温度对吸氧腐蚀的影响非常显著。
通常情况下，温度升高会加快反应速率，因此高温环境下金属更容易受到吸氧腐蚀的侵蚀。
其次，氧气浓度也是影响腐蚀速率的重要因素。
氧气浓度越高，吸氧腐蚀速率越快。
金属特性也会影响腐蚀的程度，例如金属的表面处理和成分都会影响吸氧腐蚀的情况。
最后，电解质条件也会对吸氧腐蚀起到重要作用。
例如，电解质的pH值、盐度和含有的腐蚀物质等都会影响吸氧腐蚀的速率和机理。
吸氧腐蚀对金属的损害是非常严重的，它会导致金属的物理和化学性质发生改变，甚至使金属失去原有的功能。
这在工业生产中是非常不利的，因为金属是许多行业的核心材料，包括航空、汽车、能源等。
吸氧腐蚀还会对设备和结构的安全性产生负面影响，因为金属的腐蚀破坏会减弱结构的强度和稳定性。
为了减轻吸氧腐蚀的影响，许多方法可以采用。
首先，可以通过选用抗腐蚀性能好的金属材料来减少吸氧腐蚀的发生。
例如，不锈钢和铝合金具有较好的抗腐蚀性能，在一些特殊环境中可以替代易受到吸氧腐蚀的材料。
其次，金属的表面处理也是减轻吸氧腐蚀的一种有效手段。
例如，在金属表面形成保护性的氧化膜或涂层，可以有效防止氧气与金属直接接触，减缓吸氧腐蚀的速度。
此外，适当调节环境条件，如降低温度、控制氧气浓度和调整电解质条件等，也可以减少吸氧腐蚀的程度。
总之，吸氧腐蚀是金属在氧气环境中遭受的一种常见腐蚀形式。
[理学]析氢腐蚀和吸氧腐蚀
![[理学]析氢腐蚀和吸氧腐蚀](https://img.taocdn.com/s3/m/08d5a5daba0d4a7302763a6d.png)
其腐蚀电流增大到腐蚀金属的致钝电流而使金属由活
性溶解状态转为钝化状态时，则金属的腐蚀速度将要 显著降低。由此可见，溶解氧对金属腐蚀往往有着相 反的双重影响。
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图表明了氧浓度增加电流密度也要相应增大，腐蚀电010学年)
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氢去极化的阴极极化曲线与氢过电位
• 由于缓慢步骤形成的阻力，在氢电极的平衡电位
下将不能发生析氢过程，只有克服了这一阻力才 能进行氢的析出。
• 因此氢的析出电位要比氢电极的平衡电位更负一
些，两者间差值的绝对值称为氢过电位。
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一般的说，在不同条件下金属腐蚀的阴极过程可以 有以下几种类型： 1. 溶液中的阳离子的还原，例如
2H 2e H 2
2. 溶液中的阴离子的还原，例如 2 4 2 S2O3 2e S2O3 2SO4 3. 溶液中的中性分子的还原，例如
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吸氧腐蚀和析氧腐蚀是怎么回事？有什么区别？
吸氧腐蚀是指金属做负极，惰性非金属作正极的一类原电池反应，例如铁生锈的反应就是吸氧腐蚀，铁做负极，铁中的杂质等物质作正极，正极发生反应O2 + 4e- +2H20 = 4OH-，吸收氧气负极发生反应Fe - 2e- = Fe2+
析氢腐蚀是指以酸为电解液的一类原电池反应，例如铁-锌，稀硫酸为电解液的原电池，正极发生反应2H+ + 2e- = H2，析出了氢气负极发生反应Zn - 2e- = Zn2+
析氢腐蚀
~~~~~~~~
1 在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
2 在钢铁制品中一般都含有碳。
在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。
水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H 增多。
是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。
3 发生析氢腐蚀的体系
3.1 标准电位很负的活泼金属
3.2 大多数工程上使用的金属，如Fe
3.3 正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。
但是当溶液中含有络合剂时，正电性金属(如Cu，Ag)也可能发生析氢腐蚀。
4 析氢腐蚀的三种控制类型：
4.1 阴极极化控制：如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。
因为Zn是高氢过电位金属，故为阴极极化控制。
其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。
对这种类型的腐蚀体系，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。
4.2 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。
4.3 混合控制：阴阳极极化程度差不多，称为混合控制。
其特点是：腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远。
对于混合控制的腐蚀体系，减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大。
5 析氢腐蚀的影响因素
5.1 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。
一方面，pH值下降, Eec正移，腐蚀倾向增大；另一方面，pH值下降，阴极极化性能减小。
（2）溶液中的其他组分。
（3）温度：温度升高，腐蚀速度迅速增大。
5.2 金属方面
（1）金属材料种类和杂质：金属材料种类和所含杂质的影响既涉及阴极反应又涉及阳极反应。
混合控制腐蚀体系比阴极极化控制腐蚀体系明显。
（2）阴极区面积。
（3）金属表面的状态。
吸氧腐蚀
~~~~~~~~~
1 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腐蚀，叫吸氧腐蚀。
例如，钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反应如下：
负极（Fe）：2Fe - 4e = 2Fe2+
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀。
2 吸氧腐蚀的必要条件
以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。
发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低。
3 氧的阴极还原过程及其过电位
吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。
随着腐蚀的进行，氧不断消耗，只有来自空气中的氧进行补充。
因此，氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应，这一过程包括一系列步骤。
（1）氧穿过空气／溶液界面进入溶液；
（2）在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近；
（3）在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面；
（4）在阴极表面氧分子发生还原反应，也叫氧的离子化反应。
4 吸氧腐蚀的控制过程及特点
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。
扩散控制的腐蚀过程中，由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度，因而在一定范围内，腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。
扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的增加只起很小的作用。
二、当活泼金属（H之前的）在酸性条件下发生析氢腐蚀：（而排在H之后的就算是酸性条件也发生吸氧腐蚀，因为酸性条件下不会生成H2）。
注意这里的酸除了硝酸或者浓硫酸因为他们的产物不是H2
如：负极;Fe-2e-===Fe2+
正极;2H+ +2e-===H2
当金属在碱性或者中性溶液中发生吸氧腐蚀
如：负极;2Fe-4e-===2Fe2+
正极;O2+2H2O+4e-===4OH-
是不是氢后金属在中性和碱性溶液中吸氧腐蚀酸性是析氢腐蚀？？？？？
不是氢后金属在中性和碱性或者酸性条件下溶液中都是发生吸氧腐蚀，因为原理是Cu+HCl=== 不会生成H2，所以不是析氢腐蚀
只有活泼金属才有析氢腐蚀。