金属腐蚀的热力学条件
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第10章腐蚀电化学
Corrosion Electrochemistry
10.2 腐蚀电化学热力学
Thermodynamics of corrosion
electrochemistry
第二部分：电化学的应用
《电化学》第28讲
10.2.1. 金属腐蚀的热力学条件
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腐蚀电化学热力学
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金属腐蚀发生的热力学条件：为什么会发生腐蚀？
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金属腐蚀平衡图：电位-pH 图
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化学
1. 金属腐蚀的热力学
阳极反应：Me –n e
Me
n+ e,a = a
+ RT/nF ln [Me n+]
阴极反应：O + n e R
e,c = c 0+ RT/nF ln ([O]/[R])
e,a < e,c
（1）概述
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1M HCl 水溶液中，Fe 和Cu 是否会发生腐蚀？
Fe 在酸性溶液中会发生析氢腐蚀，
但Cu 在上述溶液中却不会发生析氢腐蚀
Evidence
Fe = Fe 2+ + 2e (1)
Cu = Cu
2+ + 2e (1)
2H + (1M) + 2e = H 2(2)
计算数值均相对于氢标电极
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Cu在自然环境中不发生腐蚀了吗?
NO!
若溶液中有氧气存在时，则有：
阴极：O 2 + 4H + + 4e = 2H 2O (O 2作为电子受体、氧化剂
)
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思考题：
金会发生腐蚀吗？已知：
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（2） -pH 图(Pourbaix 图)
很多电极反应的平衡电极电位与溶液的pH 值有关，最常见的如H +和O 2的还原。
O 2+ 4H ++ 4e = 2H 2O
2H ++ 2e = H 2
因此，金属在不同pH 溶液中的热力学稳定性是有差异的。
由平衡电极电位与pH 值间的关系曲线组成的
“相图”称为 -pH 图
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金属的腐蚀与防护、湿法冶金、电解电镀
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M. Pourbaix U.R. Evans
-pH 图对腐蚀科学的贡献相当于微分方程对数学的贡献。
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