電化學(xué)腐蝕就是金屬和電解質(zhì)組成兩個(gè)電極,組成腐蝕原電池。例如鐵和氧,因?yàn)殍F的電極電位總比氧的電極電位低,所以鐵是陽(yáng)極,遭到腐蝕。特征是在發(fā)生氧腐蝕的表面會(huì)形成許多直徑不等的小鼓包,次層是黑色粉末狀潰瘍腐蝕坑陷。
不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕是電化學(xué)腐蝕最突出的例子。
我們知道,鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易腐蝕,但潮濕的空氣中卻很快就會(huì)腐蝕。原來(lái),在潮濕的空氣里,鋼鐵的表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的氫離子與氫氧根離子,還溶解了氧氣等氣體,結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無(wú)數(shù)微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化。電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。
金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸 , 通過(guò)電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)中,金屬失去電子而被氧化,其反應(yīng)過(guò)程稱為陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)產(chǎn)物是進(jìn)入介質(zhì)中的金屬離子或覆蓋在金屬表面上的金屬氧化物(或金屬難溶鹽);介質(zhì)中的物質(zhì)從金屬表面獲得電子而被還原,其反應(yīng)過(guò)程稱為陰極反應(yīng)過(guò)程。在陰極反應(yīng)過(guò)程中,獲得電子而被還原的物質(zhì)習(xí)慣上稱為去極化劑。
在均勻腐蝕時(shí),金屬表面上各處進(jìn)行陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的概率沒(méi)有顯著差別,進(jìn)行兩種反應(yīng)的表面位置不斷地隨機(jī)變動(dòng)。如果金屬表面有某些區(qū)域主要進(jìn)行陽(yáng)極反應(yīng),其余表面區(qū)域主要進(jìn)行陰極反應(yīng),則稱前者為陽(yáng)極區(qū),后者為陰極區(qū),陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)組成了腐蝕電池。直接造成金屬材料破壞的是陽(yáng)極反應(yīng),故常采用外接電源或用導(dǎo)線將被保護(hù)金屬與另一塊電極電位較低的金屬相聯(lián)接,以使腐蝕發(fā)生在電位較低的金屬上。
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