电化学保护

2．阴极电保护 利用外加直流电，将负极接到被保 护金属上，作为阴极。正极接到一些废金属作阳极， 使其受到腐蚀而保护了阴极。
3．阳极电保护 利用外加直流电，将被保护金属接 到正极上，电极电势向正的方向移动，使金属“钝化” 而得到保护。
金属的钝化
活性溶解区 过渡钝化区
过钝化区
稳定钝化区
临界钝化电位
影响金属表面腐蚀的主要因素
(a) 钝化促进型：铬酸盐，亚硝酸盐等；
(b) 形成沉淀膜：聚磷酸盐，聚硅酸盐等；
(c) 形成吸附膜：有机物分子，含有能吸附于金属表 面，电负性大的N,O,P,S的阴性基， 和阻碍腐蚀 性介质与金属表面接触 的非极性基(烷基)。
（3）电化学保护
1．保护器保护 将电极电势较低的金属和被保护的金 属连接在一起，构成原电池。电极电势较低的金属作为 阳极而溶解，被保护的金属作为阴极而避免腐蚀。又称 牺牲阳极保护法。
electrons
Zn
Pt
HCl
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
如右图所示，空气中的CO2，
SO2 等可溶解在水中形成电
H2O
解质溶液，从而形成了原电
池。其中铁是阳极，发生氧 Fe
Cu
化反应；铜是阴极，发生还
原反应。
负极：FeFe2++2e （Fe被腐蚀）
正极：（析氢腐蚀）2H＋＋2eH2 （吸氧腐蚀）1/2O2＋2H＋＋2e-H2O
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
1 =-
RT ZF
ln
aH2 a2
H+
= o
2
O2 ,H2O,H+
-
RT 2F
ln
a2 H+
1
a1/2 O2
因为
o H2O,O2 ,H+
=1.229V>Ho+ ,H2
=0
，易知
2 >
1
。
说明吸氧腐蚀比析氢腐蚀严重得多。
（2）加缓蚀剂 在原电池的体系中加缓蚀剂， 改变介质的性质，降低腐蚀速度。
1. 金属的可逆电极电势; 2. 氢、氧在金属表面的
超电势； 3. 金属的极化性能 4. 电解质溶液的组成
金属的防腐
（1）在金属表面涂敷各种保护层 (a)非金属保护层 在金属表面涂上油漆、搪瓷、
塑料、沥青、高分子材料等，使金属与腐蚀介质隔开。 (b)金属保护层 在金属表面用电镀或化学镀的方
法镀上Au，Ag，Ni，Cr，Zn，Sn等金属，保护内层 不被腐蚀。保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。
电化学保护 按照金属电位变动的趋向，电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。①阴
极保护。通过降低金属电位而达到保护目的的，称为阴极保护。根据保护电流的 来源，阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供 保护电流，电源的负极连接保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成 电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来 提供保护电流，保护对象直接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护电流回 路。阴极保护主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。②阳极保护。 通过提高可钝化金属的电位使其进入钝态而达到保护目的的，称为阳极保护。阳 极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态，其保护系统类似于外加电流 阴极保护系统，只是极化电流的方向相反。只有具有活化 - 钝化转变的腐蚀体系才
能采用阳极保护技术，例如浓硫酸贮罐、氨水贮槽等。
金属的电化学腐蚀和保护
金属腐蚀的分类：
（1）化学腐蚀 金属表面与介 质如气体或非电解质溶液等因发 Leabharlann Baidu化学作用而引起的腐蚀，称作 化学腐蚀。化学腐蚀作用进行时 没有电流产生。
如将铁块放入稀硫酸中， Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。
Zn HCl
（2）电化学腐蚀 金属表面在介质如潮湿空气、电解 质溶液等中，因形成微电池而发生电化学作用而引起 的腐蚀称作电化学腐蚀。