金属电化学腐蚀的电极动力学简述

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1、1腐蚀速度重量法，深度法，电流密度法（1）重量法腐蚀前后的质量变化来表示腐蚀程度。失重法：腐蚀后试样的质量减少重量法增重法：腐蚀后试样的质量增加金属电化学腐蚀的电极动力学简述①失重法：当腐蚀产物能很好地去除而不损伤主体金属时用这个方法较为恰当。v-=m0-m1/St式中v-——金属失重腐蚀速度，g/(m2·h)；m0——腐蚀前金属的质量，g；m1——腐蚀后金属的质量，g；S——暴露在腐蚀介质中的表面积，m2；t——试样的腐蚀时间，h。②增重法：当腐蚀产物全部覆盖在金属上且不易除去时用这个方法较为恰当。v+=m2-m0/St式中v+——金属增重腐蚀速度，g/(m2·

2、h)；m2——腐蚀后带有腐蚀产物的试样质量，g；（2）深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示腐蚀的程度。当全面腐蚀时，腐蚀深度可通过腐蚀的质量变化，经过换算得到：vL=8.79v-/ρ式中vL——腐蚀深度，mm/a；v-——金属失重腐蚀速度，g/(m2·h)；ρ——金属的密度，g/cm3.合适全面腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐蚀性的等级金属耐蚀性的三级标准（3）电流密度法电流密度指通过单位面积上的的电流强度，电流越大，腐蚀速度越快。v-=Aia/nF×104式中v-——金属的腐蚀速度，g/(m2·h)；ia——阳极电流密度，A/cm2；A——金属的克原子量，g（

3、在数值上等于原子量）；n——金属的价数；F——法拉第常数，F=26.8A·h。方便注意：不论哪种表示方法，只能表示全面腐蚀速率。由腐蚀电流密度来表示金属的腐蚀速度可以较方便的找出决定腐蚀速度的因素。是什么因素决定腐蚀速度呢？决定腐蚀速度要涉及到一个重要的概念，即极化作用。2极化与去极化为什么电池开始作用后，其电流会减小呢？影响因素：电池两极间的电位差和电池内外电路的总电阻I=(E阴极-E阳极)/R由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小，并引起电池工作电流强度降低的现象，称为原电池的极化现象。当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化；当通过电流时阴极

4、电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化；在原电池放电时，从外电路看，电流从阴极流出，然后再进入阳极，前者称为阴极极化电流，后者称为阳极极化电流；同一原电池中，阴极极化电流与阳极极化电流大小相等，方向相反；消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程；阳极去极化过程，阴极去极化过程；能消除或减弱极化的现象称为去极化；引起去极化发生的物质称为去极剂。极化现象的本质电子的迁移（当阳极极化时电子离开电极，当阴极极化时电子流流入电极）比其电极反应及其有关的连续步骤完成的快。（1）极化作用极化作用使得反应速度下降，对于防腐蚀来说，极化时有利的。金属的钝化

5、就是阳极极化的一个典型应用。（2）去极化作用增加去极化会使腐蚀速度增加，钝态金属在去极化作用下会由钝态进入活化状态，使腐蚀速率极大增加。（3）极化曲线EEe，CuEe，ZnCAi极化曲线示意表示电极电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线称为极化曲线。阳极极化曲线，阴极极化曲线（4）平衡电极极化与过电位iaMMn++neic当电极过程达到平衡时，金属和溶液界面建立一个稳定的双电层，即不随时间变化的电极电位，称为金属的平衡电极电位Ee；宏观上平衡电极电位是一个没有净反应的电极，反应速度为零，微观ia=IicI当金属与含有其离子的溶液构成的电极体系处于平衡状态时，金

6、属不会腐蚀，即平衡的金属电极是不发生腐蚀的电极。对于平衡电极来说，当通过外电流时其电极电位偏离平衡电位的现象，称为平衡电极的极化。外电流为阳极极化电流时，其电极电位向正的方向移动，称为阳极极化；外电流为阴极极化电流时，其电极电位向负的方向移动，称为阴极极化；过电位η=E-Eeη＞0，阳极极化η＜0，阴极极化η=0，电极平衡3极化原因及类型一个电极反应过程至少包括下列三个连续的步骤：①去极剂由溶液内部移动到电极表面——液相传质步骤；②去极剂在电极表面上得电子或失电子反应生成产物——电化学步骤；③产物离开电极表面向溶液内部迁移的过程——液相传质步骤；或产物形成气相，或

7、在电极表面形成固体覆盖层——新相生成步骤。这三个步骤是连续进行的，但其中各个步骤的速度不相同，因此整个电极反应的速度是由阻力最大的、最慢的那个步骤来控制的——电极反应过程的速度控制步骤，控制步骤由于电极表面附近反应物或反应产物的扩散速度小于电化学反应速度而产生的极化，称为浓差极化。由于电极上电化学反应速度小于外电路中电子运动速度而产生的极化，称为电化学极化或活化极化。电化学极化——电化学步骤浓差极化——液相传质步骤根据控制步骤的不同，通常把极化大致分为两类：电化学极化和浓差极化。极化类型此外，如果产物在电极表面形成固体覆盖层使整个体系电阻增大，导致电压降低，也可产

8、生极化——