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1、3、3金属腐蚀原理3.3。1概述从腐蚀得定义及分类，我们知道腐蚀主要就是化学过程,我们可以把腐蚀过程分为两种可能得主要机理-—-——化学机理与电化学机理、化学腐蚀就是根据化学得多相反应机理,金属表面得原子直接与反应物（如氧﹑水﹑酸）得分子相互作用。金属得氧化与氧化剂得还原就是同时发生得,电子从金属原子直接转移到接受体,而不就是在时间或空间上分开独立进行得共轭电化学反应。金属与不导电得液体（非电解质）或干燥气体相互作用就是化学腐蚀得实例。最主要得化学腐蚀形式就是气体腐蚀，也就就是金属得氧化过程（与氧得化学反应)
2、,或者就是金属与活性气态介质（如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽与二氧化碳等)在高温下得化学作用。电化学腐蚀就是最常见得腐蚀，金属腐蚀中得绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下(如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等)对金属得腐蚀通常就是电化学腐蚀.电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀机理得基本区别就是：电化学腐蚀时,介质与金属得相互作用被分为两个独立得共轭反应。阳极过程就是金属原子直接转移到图3－11铁得电化学腐蚀模型溶液中,形成水合金属离子或溶剂化金属离子；另一个共轭得阴极过程就是留在金属内得过量电子被溶液中得电子接
3、受体或去极化剂接受而发生还原反应.左图即就是铁得电化学腐蚀模型.(点击放大播放ｆlａｓh)３.3．2金属腐蚀得电化学概念1、电极反应及电极相:由化学性质与物理性质一致得物质组成得、与系统得其她部分之间有界面隔开得集合叫做相。电极系统：如果系统由两个相组成，一个相就是电子导体(叫电子导体相）,另一个相就是离子导体（叫离子导体相），且通过它们互相接触得界面上有电荷在这两个相之间转移，这个系统就叫电极系统。将一块金属(比如铜）浸在清除了氧得硫酸铜水溶液中,就构成了一个电极系统.在两相界面上就会发生下述物质变化:2+
4、Cu（M）→Cｕ（sol)＋2e（Ｍ)这个反应就叫电极反应,也就就是说在电极系统中伴随着两个非同类导体相(Cu与CｕSO4溶液)之间得电荷转移而在两相界面上发生得化学反应，称为电极反应。这时将Cu称为铜电极。同样我们将一块金属放入某种离子导体相中，也会发生类似得电极反应：ｎ+Mｅ→Mｅ＋ne但就是大家注意,在电化学中,电极系统与电极反应这两个术语得意义就是很明确得，但电极这个概念得含义却并不很肯定,在多数场合下，仅指组成电极系统得电子导体相或电子导体材料,而在少数场合下指得就是某一特定得电极系统或相应得电极反
5、应，而不就是仅指电子导体材料。如一块铂片浸在H２气氛下得HCl溶液中，此时构成电极系统得就是电子导体相Pt与离子导体相得水溶液，其电极反应就是：+1／2Ｈ２→H（sol)+e（M）我们称之为氢电极而不就是图3-１２氢电极示意图铂电极.（如左上图，点击放大）电极反应得特点就是:<１＞所有电极反应都就是化学反应，因此所有关于化学反应得一些基本定律（如当量定律，质量作用定律)都适用于电极反应，但它又不同于一般得化学反应；〈２〉电极反应必须发生在电极表面上；<3＞两个共轭得氧化还原反应。2、电极电位金属作为一个整体就
6、是电中性得。当金属与溶液接触时，由于其具有自发腐蚀得倾向，金属就会变成离子进入溶液,留下相应得电子在金属表面上。结果使得金属表面带负电。而与金属表面相接触得溶液带正电。这就使得在电极材料与溶液之间得相界区不同于电极材料或溶液本身,该相界区通常称为双电层.由于双电层得建立，使金属与溶液之间产生了电位差。这种电位差就叫电极电位。随着时间得推移，进入溶液得离子越来越多,留在表面得电子也越来越多，由于电子对离子得吸引力,金属得离子化倾向愈来愈困难，最后达到平衡.此时就有一个不变得电位量,称为平衡电位。°当温度为25C
7、,金属离子得有效浓度就是1克离子/升，（即活度为１）时得平衡电位叫标准电极电位.图3－13电双层结构示意图电极电位(金属与溶液得电位差)其绝对值即(Ｅ金－E液）我们就是无法测量出来得、这个我们从下左图中（点击放大）可以清楚地瞧到、我们要测如图中得（Ｅｃu-Ｅｓｏl)，就要将电表连接到此电位得两端，为此必须引入金属Ｍｅ,所以实际上我们测得得电位就是E＝(Ecu-Esｏl）+(Esoｌ—EMｅ）+(EＭe-Eｃｕ），也就就是由Cu/水溶液与Mｅ/水溶液两个电极系统所组成得原电池得电动势.而这个为了测量图３-14一
8、个电极系统得绝对而使用得电极系统(Me/水溶液)叫电位无法测量示意图参考电极（对参考电极得要求就是:电极反应应保持平衡，且与该电极反应有关得各反应物得化学位应保持恒定）。因此，确切地说我们测得得电极电位应就是待测电极系统与参考电极系统组成得原电池得电动势。在各种参考电极中，有一个电极最重要，这就就是标准氢电极：它就是镀了铂黑得Ｐt浸在压力为1个大＋气压得H2气氛下得H离子活度为每升1克离子得溶液中构
