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金属腐蚀理论及腐蚀控制答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》

（跟着剑哥走，有肉吃。）

习题解答

第一章

1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。

解：由题意得：

（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有：

Vˉ=△Wˉ/st

=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001

=0.4694g/ m?h

又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h

Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y

对铝在30%HNO3(25℃)中有：

Vˉ=△Wˉ铝/st

=(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h

d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3

说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。

( 25℃)有：

（2）对不锈钢在20%HNO

表面积S=2π×2

.0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2

015

Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h

试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3

d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3

Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y

对铝有：表面积S=2π×2

.0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2

Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h

试样体积为：V=π×2

2×0.5=6.28 cm3

d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3

Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y

试样在98% HNO3(85℃)时有：

对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st

=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h

Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y

对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y

说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

3.镁在0.5mol/L NaCl 溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25?C，压力760mmHg；试样尺寸为20?20?0.5 (mm)的薄板。计算镁试样的失重腐蚀速度V p。（在25?C 时水的饱和蒸汽压为23.8mmHg）

解：由题意得：该试样的表面积为：

S=2×(20×20＋20×0.5＋20×0.5)×6

10-m2

10-=840×6

压力P=760mmHg-23.8 mmHg =736.2 mmHg=98151.9Pa

根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为：

n=PV/RT=98151.9×330×6

10-/8.315×(25＋273.15)=0.01307mol 又根据Mg ＋2+

Mg＋

H—>+2

Mg腐蚀的量为n(Mg)=0.01307mol

所以：Vˉ=nM(Mg)/St=0.01307×24.3050/840×6

10-×100=3.7817 g/ m2?h 查表得：d Mg=1.74 g/cm3

有：Vp=8.76Vˉ/d=8.76×3.7817/1.74=19.04mm/y

4.表面积4cm2的铁试样，浸泡在5%盐酸溶液中，测出腐蚀电流为Icor = 0.55mA。计算铁试样的腐蚀速度V-和V p。

解：由题意得：

根据Vˉ=A/nF=i cor可知

Vˉ=（A/nF）I cor/s

=55.845×0.55×0.001/2×26.8×4×0.0001=1.4326g/ m2?h 查表得d(Fe)=7.8g/ cm3

Vp=8.76Vˉ/d=8.76×1.4326/7.8=1.61mm/y

即铁试样的腐蚀速度Vˉ=1.4326 g/㎡*h Vp=1.61mm/y

第二章

1.将铜片和锌片插在3%NaCl 溶液中，测得铜片和锌片未接通时的电位分别为+0.05V和–0.83V。当用导线通过电流表把铜片和锌片接通，原电池开始工作，电流表指示的稳定电流为0.15mA。已知电路的欧姆电阻为200Ω。

(1)原电池工作后阳极和阴极的电位差E c– E a = ？

(2)阳极极化值?E a与阴极极化值?E c的绝对值之和?E a + ∣?E c∣等于多少?

(3)如果阳极和阴极都不极化，电流表指示应为多少？

(4)如果使用零电阻电流表，且溶液电阻可以忽略不计，那么电流达到稳态后，阳极与阴极的电位差E c– E a、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和?E a + ∣?E c∣等于多少？电流表的指示又为多少？

解：由题意得：

（1）：根据Ec-Ea=IR 则有：Ec-Ea=IR=0.51mA×200欧=30mV=0.03V 即原电池工作后阳极和阴极的电压差Ec-Ea=0.03V

（2）：△Ea=Ea-Eoa |△Ec|=Eoc-Ec

△Ea＋|△Ec|=Ea-Eoa+Eoc-Ec=(Eoc-Eoa)-(Ec-Ea)

=0.05＋0.83-0.03=0.85V

即阳极极化值△Ea与阴极极化值△Ec的绝对值之和为0.85V。（3）：如果阳极和阴极都不极化，则有Pc=0 ，Pa=0

I cor=(Eoc-Eoa)/R=(0.05＋0.83)/200=0.0044A=4.4mA

即电流表指示应为4.4mA。

（4）：当使用零电阻电流表时有，阳极与阴极的电位差Ec=Ea，则有：电位差Ec-Ea=0

由（2）知：△Ea＋|△Ec|=(Ea-Ec)-(Eoa-Eoc)=0-(-0.83-0.5)=0.88V Pc+Pa=(Eoc-Ec＋Ea-Eoa)/ I cor=(0.88-0.03)/0.15×3

10-=5666.7Ω

I=(Eoc-Eoa)/ (Pc+Pa)=(0.05＋0.83)/5666.7=0.000155A

2. 某腐蚀体系的参数为：

E 0a = -0.4V ，E 0c = 0.8V ，E cor = -0.2V 。当R = 0时，I cor = 10mA ，该腐蚀电池属于什么控制类型？如果欧姆电阻R = 90Ω，那么I 'cor =？腐蚀电池又属于什么控制类型？

解：由题可知：当R=0时有： I cor =(Eoc-Eoa)/ （Pc+Pa ）

Pc+Pa=(Eoc-Eoa)/ I cor =（0.8+0.4）/10×2

10-=120Ω

Pc=(Eoc-Ec)/ I cor =(0.8＋0.2)/10×3

10-=100Ω

则有 Pa=120-100=20Ω

因为Pc>>Pa ，所以该电池属于阳极极化控制。当欧姆电阻R=90Ω时有：

Icor

=(Eoc-Eoa)/(Pc+Pa+R)=(0.8+0.4)/(120+90)=5.71mA

因为R 与Pc 接近，所以该腐蚀电池为欧姆电阻和阳极极化共同控制。

第三章

1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化： (1) 温度升高10?C (取Po 2 =1atm ，pH = 7)。 (2) 氧压力增大到原来的10倍 (温度25?C)。 (3) 溶液pH 值下降1单位 (温度25?C)。

解：在中性溶液中，阴极的反应为：O 2+2H 2O+4-

e =4OH-

其平衡位则为Ee=E 0（OH-/O2）+

RT ㏑(Po 2/4

OH a -) （1）当温度升高10℃后有：

Ee = E 0（OH-/O2）+

T R )10(+×㏑(Po 2/4

OH a -) =E+nF RT ㏑(Po 2/4OH a )+ nF

R 10㏑Po 2/4

OH a -

则平衡电位变化量△Ee1= Ee’- Ee=nF

R 10㏑(Po 2/4

OH a -)

=nF R 10㏑Po 2－nF

R 10㏑4OH a - 又因㏑4OH a =2.3lg 4

OH a ，则有lg OH

=pH －14

所以：△Ee1=10×8.314/(4×96500) ×

㏑Po 2-10×8.314/(4×96500)×4×2.3×(7-14)

=0+0.01387=0.0139V>0

即：温度升高10℃后平衡电位正移0.0139V 。（2）当氧压力增加到原来的10倍时

=E ＋nF RT ㏑(10Po 2/4OH a )=E ＋nF RT ln10＋nF

RT ㏑(Po 2/4

OH a -) △E 2= Ee’’－Ee =nF RT

ln10

=(8.314×298.15)/(4×96500)×2.3 =0.0148V>0

即氧压力增大到原来的10倍时有氧电极平衡电位正移0.0148V （3）当溶液pH 值下降1时有

''3

=E ＋nF RT ㏑(Po 2/'4OH a -)=E ＋nF RT ln Po 2－nF

RT 4㏑'

OH a - ΔE 3= Ee’’’－Ee=E ＋nF RT ln Po 2－nF RT 4㏑'

OH a －(E ＋nF RT ln Po 2－nF RT 4㏑

OH a )

nF RT 4- 2.3('PH －14)＋nF RT

4 2.3(pH －14) =F RT ×2.3=96500

.215.298315.8??=0.0591V>0

即pH 值下降1个单位，氧电压反应平衡电位正移0.0591V 。

2. 将铁置于饱和空气的碱溶液(pH = 10)中，按阳极反应为

(1) Fe + Fe 2+ + 2e

(2) Fe + 2OH - = Fe(OH)2 + 2e

计算腐蚀倾向，二者是否相同？为什么？

解：在pH=10的碱溶液中，去极化还原反应为：

O 2+2H 2O+4-

e =4-

Ee=E 0（OH-/O2）+

RT ㏑(Po 2/4

OH a -) =0.401＋4

0591

.0lg(0.21/1610-)

=0.627V (1) 当阳极反应为Fe=+

2Fe ＋2-

有+

2Fe

＋2-

=Fe(OH)2↓

查得Ksp Fe(OH)2

=1.87×15

10- a(+

2Fe

)=Ksp Fe(OH)/a 2

]

[OH =1.87×15

-/ 8

-=1.87×7

-mol/L

由：Fe=+

2Fe ＋2-

又有Eea= -0.440＋0.02955lg a(+

2Fe ) = -0.440＋0.02955lg1.8×7

10-

= -0.639V

（2）当阳极反应为 Fe ＋2-

OH =Fe(OH)2＋2-

查表有?

)/(OH Fe Ee =-0.875V [OH]= 4

- mol/L

Ee=E 0 +

㏑(1/a 4

][OH )

= -0.875＋(8.315×298.15)/(2×96500)×2×2.3lg 4

10-

= -0.639V

综上则有两种计算所得结果相同，即二者的腐蚀倾向一样。

3. 将两根铜棒分别浸于0.01mol/L CuSO 4溶液和0.5mol/L CuSO 4溶液，组成一个金属离子浓差电池。

(1) 哪一根铜棒是阳极，哪一根铜棒是阴极？ (2) 写出阳极反应和阴极反应，计算其平衡电位。

该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是多少伏？

解：（1）铜棒在0.01 mol/LCuSO 4溶液中时有：Cu=+

2Cu ＋2-

查表得：γ(+

2Cu )=0.41

又根据+

2/cu Cu Ee

=E 0

＋nF

㏑a(+2Cu ) =0.337＋2

059

.0lg(0.01×0.41)=0.266V

当铜棒在0.5mol/LCuSO 4溶液中时有：γ(+

2Cu

)=0.0668

2/+cu Cu Ee

= E 0

＋nF

㏑a(+2Cu )’ =0.337＋2059

.0lg(0.5×0.0668)

=0.293V 因为+

2/cu Cu Ee

<'2/+

cu Cu Ee

，即铜在0.01 mol/LCuSO 4溶液中的电位比在

0.5mol/LCuSO 4溶液中电位低。故有铜在0.01 mol/LCuSO 4溶液中作阳极，而在0.5mol/LCuSO 4溶液中的铜棒作阴极。

（2）阳极反应：Cu=+

2Cu ＋2-

其平衡电位Eea=0.266V

阴极反应+

2Cu ＋2-

=Cu ，其平衡电位'

Ee =0.293V

（3）Eec='2/+

cu Cu Ee =0.293V

而Eea='2/+

cu Cu Ee

= 0.266V

有腐蚀倾向Eec －Eea=0.293－0.266=0.027V=27mV 即该金属离子浓差电池的腐蚀倾向是27mV

第四章

1．表面积为20cm 2 的铁样品浸泡在PH=1的除氧酸溶液中，经过50h 试验，测得了铁样品的损失质量为0.1g ，已知在铁的表面上析氧反应符合Tafel 公式η=-0.64-0.125lg|i|，η的单位为V ，i 的单位为A/cm 2 ，试计算：

（1）样品厚度的减少△h(mm);

（2）铁电流的腐蚀电流密度i cor (A/m 2); （3）铁试样的腐蚀电位E cor 。

解：（1）根据失重腐蚀V - =

h m g st w ./150

10201

.024=??=?- ∴Vp=8.76fc

d V -

=8.76×1/7.8=1.12 mm/y

∴有△h=Vp.t=1.12×50/(365×24)=0.0064mm 即样品的厚度加少量为0.0064mm (2)根据cor i nF

v =

-可知有： cor i =

2/9606.08

.551

8.262m A A nFV =??=- 阴极反应 2H ++2e=H 2

当pH=1时其平衡电位

Eec=-0.0591pH= -0.0591×1= -0.059 (V)

在腐蚀电位下，阴极反应过电位：

ηc = E cor – E ec = -0.64 – 0.125 lg │icor │ (V)

所以E cor = -0.64 – 0.125 lg │icor │ + E ec

= -0.64 – 0.125×（lg0.9606×10-4）–0.059

= -0.707V (vs SHE) = -0.707V –0.242 = – 0.949 (vs SCE)

2.海水中的含氧量为

3.2mg/L,求一年中锌的消耗量？（氧的扩散层厚度为cm 2

10-=δ，扩散系数为D=1.9×10-5 cm 2

/s,Zn 的原子量为65.4）。

解：由题知有：

在海水中阴极反应为:O 2+2H 2O+4e=4OH

在稳定条件时有：|i c |=Nf|dt

|=nFD δs b c c -

当s

c 减小到零时有| i c |=id=nFD

=4×26.8A.h/mol×1.9×10-5 cm 2

/s×

cm mol

g L

mg 210//32/2.3-

= [4×26.8×1.9×10-5

×3.2×10-3

/(32×10-4

)]×3600×10×10-3

=0.7332A/m

∴icor=id=0.7332A/m

查表得d Zn =7.1g/cm 3

Zn-2e=Zn

∴有腐蚀深度Vp=8.76cor i nF

d dzn V ??=-76.8 a

mm /104.1)

8.2621.7/(7332.04.6576.8=????=

失重腐蚀速度:V -=

h m g i nF

cor ./8956.08.262/7332.04.652=??=

3 对如下两个电极系统：

(a) Hg —0.1mol/L HCl (b) Pt —1mol/L H 2SO 4

分别进行阴极极化，测量数据列于表1。要求：

(1) 分别画出在汞电极上和铂电极上析氢反应的阴极极化过电位曲线。 (2)图上求Tafel 斜率b c 和交换电流密度i 0。

(3)为了使电位偏离平衡电位 +10mV ，需要通入多大的外加极化电流(取n = 1)？比较两个电极的极化性能。

解：（1）对于Hg 电极有：阴极反应：2H +

+2e -

=H 2 有Y=0.796

∴Eec=

)(065.0)796.01.0lg(0591.0)2ln(2V H nF

-=?=+ 当|ic|= 3

10A/㎡即lg|ic|=3时有

)(311.1065.0)242.06164.1(065.0)(6164.1V VsSce Eec E y -=++-=+-=-=

同理有：当|ic|=2

105?A/㎡时，lg|ic|=2.7时有：

)(272.1064.0242.05780.1V y -=++-=

当|ic|=2

10时，lg|ic|=2, )(202.1065.0242.05085.1V y -=++-= 当|ic|=10时，lg|ic|=1, )(080.1065.0242.03815.1V y -=++-= 当|ic|=1时，lg|ic|=0, )(961.0065.0242.02665.1V y -=++-= 对于Pt 电极有:2H +

+2e=H 2, 当H 2SO 4 为1mol/L 时Y=0.13 ∴Eec=

)(035.0)13.02lg(0591.0)2ln(2V H nF

-=?=+ 当|ic|=5×103

A/㎡即lg|ic|=3时有:

)(26.0035.0)242.05370.0(035.0)(5370.0V VsSce Eec E y -=++-=+-=-=当

|ic|=5×103

时，lg|ic|=3.4, )(222.0035.0242.04991.0V y -=++-= 当|ic|=103

时，lg|ic|=3, )(171.0035.0242.04511.0V y -=++-= 当|ic|=2

105?时，lg|ic|=2.7, )(059.0035.0242.03362.0V y -=++-= 当|ic|=2

10时，lg|ic|=2, )(059.0035.0242.03362.0V y -=++-= 极化曲线如下：

氢过电位 / V

lgic /（A/ m 2

）

(2) 由图知直线斜率即为Tafel 斜率bc ，截距为氢过电位a 。

①对于Hg-0.1mol/LHCl 有：

斜率 1.311(0.961)

0.11730

κ---=

∴Tafel 斜率bc=-κ=0.117V

当|ic|取1时有c Y = -0.961V ，即氢过电位a= -0.961V

∴由塔菲尔公式： 0

lg c bc i Y =-，得：

-0.961= 0.117lg i

则：lg i 0

=-7.265 即i 0

=5.4×10-8

A/m 2 ②对于Pt-1mol/L H 2SO 4 有：斜率0.26(0.176)

0.1123.753

κ---=

=--

∴Tafel 斜率bc=0.112 V

当|ic|取1时有c Y = 0.180V ，即氢过电位a= 0.180V

∴由塔菲尔公式： 0

lg c bc i Y =-，代入有：0.180= -0.112lg i 0 得0

i =40.46A/ m 2

(3 ) 当极化值ΔE=10mv 时，属于微极化范畴，由Fanardy 方程式：i=η/Rf ①对于Hg-0.1mol/LHCl 有： Rf=RT/（i 0nF ）=8.314×298/（96500×10-7.265）=4.755×105Ω

i Hg =η/Rf =0.01/4.755×105 =2.1×10-8

A/m 2 ②对于Pt-1mol/L H 2SO 4 有：

Rf=RT/（i 0nF ）=8.314×298/（96500×101.607）=6.346×10-4Ω

i Pt =η/Rf =0.01/6.346×10-4=16

A/m 2

4. 铂电极在充氧的中性水溶液中进行阴极极化，电极表面发生氧离子化反应。利用氧离子化反应的动力学参数(b c = 0.110V ，i 0 = 1.198×10-6 mA/cm 2 = 1.198×10-5A/m 2)，计算当∣i c ∣= 7×10-2 mA / cm 2时，阴极极化过电位η，其中浓度极化过电位η浓和活化极化过电位η活各占多大比例？

扩散层厚度取δ = 10-2cm ，水中溶解氧浓度为3.2mg/L 。比较氢电极反应和氧电极反应的阴极极化特征。

解：浓度极化时有：L mol L g mol

g L g L mg C b

/10//32102.3/102.3/2.343

---=?=

?== 极限扩散电流密度δ

d nFDC i =

时代入数据，则有：

22334245/733.01010/10103600/10109.1/8.264m

A m

m mol h m mol A i d =????????=------∴V i i bc y d

c c 525.0)733.07.01lg(110.0)|

|1lg(-=-?=-

=浓

活化极化时有：

V i i bc y c c 525.0)1058.0lg(110.010

198.17.0lg 110.0||lg

50-=??-=??-=-=-活 ∴阴极极化的过电位

V y y y c 673.0525.0148.0-=-+-=+=）（活浓

∴有：%78%100673

.0525

.0=?--=

c y y y W 活活

%22%100673

.0148

.0=?--=

c y y y W 活浓

所以氧电极受浓度极化与活化极化共同控制，其中活化极化占大部分，而氢电极主要受活化极化控制。

5. 一个活化极化控制腐蚀体系，阴极反应和阳极反应的交换电流密度为0

c i 、0

a i ；Tafel 斜率为

c 、b a ；腐蚀电位满足条件E ea <

设加入阴极性缓蚀剂，使阴极反应受到抑制，阴极反应交换电流密度改变为)(0

'c i 。假定其他参数都不改变，此时腐蚀电位负移到E 'cor ，腐蚀电流密度下降到i 'cor 。

(1) 作加入缓蚀剂前后腐蚀体系的极化曲线图。

(2) 用图解法求腐蚀电流密度的变化r = i 'cor / i cor 和腐蚀电位的变化?E = E 'cor – E cor 。解：极化曲线如右图；

由（1）的极化曲线利用图解法求解得：在△ABC 中，1.2直线段位两平行线，则有：

bc DB CD ba =

=αβtan ,tan ba ,bc 分别为未加入缓蚀剂时阳极反应和

加入缓蚀剂后阴极反应的Tafel 斜率：

根据

bc bc DB AB BD

CD AD CD DC CD

AB DB AD DB AB AB DB DB 1

1)(,)(--+=+=+==即

由图可知有：

100

01)(lg |)|lg |'|(lg ,)'(lg |)|lg |'|(lg --=--==--=c

c c c cor cor cor

cor i i i i AB i i i i DB

','lg 'lg ,)|||'|(lg )()'(lg 00

10011BD BD CD CD E E i i ba bc bc i i i i BD

CD AD CD BD CD

i i cor cor c c cor cor c c cor cor ?==-+=∴?+=--- 又00

00'lg 'lg 'c c c

c cor

cor i i bc ba babc

i i bc ba bc ba E E E +=?+?=-=?∴

6. 一个阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制的腐蚀体系，阴极反应的极限扩散电流密度为i d ，腐蚀电位为E cor 。

由于搅拌使阴极反应的极限扩散电流密度上升到i 'd ，阳极反应参数不变；腐蚀电位正移到E 'cor 。 (1) 作腐蚀体系的极化曲线图。

(2 ) 用图解法求腐蚀电位变化?E = E 'cor – E cor 。解：（1）极化曲线如右图；

（2）由（1）极化曲线可知，在△ABC 中

阳极反应的Tafel 斜率AB

ba =

=αtan

||'|lg

tan |)|lg |'|(lg tan 'd d d d cor cor i i ba i i AB AC E E E =-===-=?∴αα腐蚀电位变化第五章

思考题：

1.交换电流密度的概念及意义，与电极反应极化性能的关系；过电位和电极反应速度的关系。动力学方程的一般表达式；Tafel 方程式的数学形式、图形表示以及适用条件；极限扩散电流密度的计算。

答：析氢腐蚀的阴极反应是氢离子的还原反应，发生电学腐蚀的条件是

+M e n

Me Eea

/<+

H H Eec

/2发生析氢腐蚀的体系包括标准电位负值很大的活泼金属；大

多数工程上使用的金属，如Fe 在酸性溶液中，正电性的金属一般不会发生析氢腐蚀。但是当溶液之中含有络合剂使金属离子活度很低时正电性金属也可能发生析氢腐蚀。析氢腐蚀的阴极反应和阳极反应都要受活化极化控制，其电极反应的阻力表现为交换电流密度的大小，比较电极反应的阻力，则只需比较交换电流密度。因为氢离子还原反应受活化极化控制，因此析氢反应符合Tafel 公式:c η=a-blg ic 其中影响析氢反应动力的有a 值，即与。c

有关，与材料本身及状态，环境PH 值等有关。

所以综合其影响因素有：pH 值，温度，及溶液中其他组分，金属本身杂质，阴极还原面积，表面状态等。

2. 对受氧扩散控制的吸氧腐蚀体系，当id 增加到一定程度，阴极反应将由浓度极化控制转变为浓度极化与活化极化共同影响。这种控制特征的变化与电极金属材料有什么关系？用极化图进行分析。

答：在ic 《id 时，D2的还原反应受活化极化控制，当增加到约

id 时，还原反应受活化极化与浓度极化共同控制。当id 增大到阳极极化曲线的交点，越出了氧化扩散控制电位，则自然状态下阴极反应不再受浓度极化控制，如曲线3所示。与阳极极化曲线的交点在混合控制电位区间，必须考虑活化极化作用。在分析腐蚀速度的影响因素时，应包括氧化极限扩散电流密度id 和还原反应交换电流密度。c

i 两方面。

3. (1) 在pH = 0的除氧硫酸铜溶液中(

mol/L

1.02Cu =+a )，铜能否发生析氢腐蚀生成Cu2+？如

果能发生，腐蚀倾向是多少伏？ (2) 在pH = 10的除氧氰化钾溶液中(mol/L

5.0CN =-a )，铜能否发生析氢腐蚀？如果能发生，

腐蚀倾向是多少伏？

设腐蚀生成的[Cu(CN)2]-离子的活度等于10-4mol/L ，已知电极反应 Cu + 2CN- = [Cu(CN)2]- + e 的标准电位E 0 = -0.446V 。

解（1）由题意可知，铜的氧化反应为Cu=+

2Cu ＋2e

查表知，铜电极反应的标准电位o

E =0.337V

则铜的氧化反应的平衡电位为

Eea=o E ＋F

2ln α+2Cu /αCu

=0.337＋0.5×0.059×lg0.1 =0.3075V

又在PH=0的除氧硫酸铜溶液中有2+

H ＋2e = 2

析氢反应的平衡电位Eec=o

＋

ln α+

H /P H2

得Eec=－0.0591×PH=-0.0591×0=0V

由电位比较准则知Eea> Eec ，所以铜不可能发生析氢腐蚀生成+

2Cu 。

（2）由题意可知，铜的氧化反应为 Cu ＋2-

CN =-

]

2)([CN Cu ＋e

该电极反应的标准电位o

=-0.446V

则铜氧化反应的平衡电位为 Eea=o

＋F

ln α -

]

2)([CN Cu /([α -

]×[α -

])

=-0.446＋0.0591lg 4

10-/2

5.0

=-0.647V

在PH=10的除氧硫酸铜溶液中有2+

＋2e = 2

析氢反应的平衡电位Eec=－0.0591×PH=-0.0591×10=-0.591V

由电位比较准则知Eec>Eea ，所以铜能发生析氢腐蚀。其腐蚀倾向

△E=Eec －Eea=-0.591-(-0.647)=0.056V=56mV

2. (1) 推导氢电极反应交换电流密度i0与溶液pH 值的关系式。

(2) 在1mol/L 盐酸溶液中，Fe 表面上氢电极反应的i0 = 2.5×10-6A/cm2，在0.01mol/L 盐酸溶液中Fe 表面上氢电极反应的i0 = ?(取Tafel 斜率b = 0.118V)。

(3) 当酸溶液的pH 值改变一个单位，氢电极反应的Tafel 公式中的a 的绝对值∣a ∣改变多少伏？

解：（1）由i o =nF k O

+H C

exp(-Eec/β)

两边同时去对数得ln i o

=ln[nF k O

H C exp(-Eec/β)]

其中Eec=

3.2lg α+

H =-2.3βPH

代入式中得 2.3 lg i o

=2.3lg(nF k O

H C )＋(2.3αβPH)/ β

即lg i o

= lg(nF k O

H C

)＋αPH

= lg(nF k O

)－PH ＋αPH 令lg(nF k O

)=k=常数，取α=0.5 则有lg i o =k －PH ＋0.5PH= k －0.5PH

即氢电极反应交换电流密度i o

与溶液PH 值的关系式为

lg i o

=k －0.5PH

（2）在1mol/L HCl 溶液中：

)

(+H C

=1 mol/L PH=- lg[+

H ]=-lg1=0

又lg i o

=k －0.5PH lg(2.5×6

10-)=k －0

得k=-5.6

当为0.01mol/L HCl 溶液时

①不考虑活度，αH+ =0.01 mol/L PH=- lg[+

H]=-lg0.01=2

lg i o=k－0.5PH

=-5.6-0.5×2=-6.6

i o=6.6

10-A/cm2

10-=2.5×7

②考虑活度系数，在1mol/L HCl溶液中+

H活度系数为0.809

PH=-lg[+

H]=-lg0.809=0.092

又lg i o=k－0.5PH

lg(2.5×6

10-)=k－05×0.092

即k=-5.556

在0.01mol/L HCl溶液中，活度系数为0.904

PH=-lg[+

H]=-lg(9.04×3

10-)=2.044

lg i o=k－0.5PH

=-0.556-0.5×2.044

=-6.578

i o=2.65×7

10-A/cm2

即在0.01mol/L HCl溶液中，不考虑活度系数i o=6.6

10-

10-=2.5×7 A/cm2，考虑活度系数i o=2.65×7

10-A/cm2。

（3）PH值改变一个单位时，a=0.118△lg i o

又△lg i o=( k－0.5pH)－(k－0.5 p H’)

=0.5(p H’－PH)=0.5

得a=0.118×0.5=0.059V=59mV

即当酸溶液PH值改变一个单位，氢电极反应Tafel的公式中的a

的绝对值a 改变59mV 。

3. 钢制容器用作酸溶液的中间贮槽，与酸溶液接触的表面积为15m 2，进入贮槽的酸溶液的工艺条件为：

pH = 2.5，25?C ，1atm ，并含有4.5mg/L 的溶解氧，流量0.1m 3/min 。实验测出容器表面的腐蚀电位E cor = -0.54V(vsSCE)。 (1) 求钢容器的腐蚀速度。 (2) 求流出的酸溶液中的氧含量。扩散层厚度取δ = 5×10-3cm 。

解：（1）析氢反应阴极2+

H ＋2e = 2

Eec=o

＋

ln[α+

H ]×[α+

H ]/P H2

=0.0591lg[+

]=0.0591×lg 5

.210-=-0.148V

lg i o

=-5.602－0.5PH=-5.602-0.5×2.5=-6.852 即i o

=852

.610

-=1.41×7

- A/cm 2

η=Ecor ＋0.242-Eec=-0.54＋0.242－(-0.148)=-0.15V

由η=-0.118lg ic /i o ic =i o

×118

.0/15.010=1.41×118

.0/15.010

=2.6×6

10- A/cm 2

吸氧反应2

＋+

4＋4e=22

=nFD b

/δ

=4×96500×1.9×5

10-(1.41×7

-)/(5×3

-)×3

=2.07×4

- A/cm 2

cor i

i ＋ic =2.07×4

10-＋2.6×6

=2.1×4

10- A/cm 2 因Vp=8.76×-

/d mm/y ， -

×cor i g/(㎡h) 所以Vp= 8.76/d×nF

kA ×cor i = 9.776.8×6.5356

×2.1×410-×410

=2.43 mm/y （2）氧消耗速度为： (d

×S)/(Fn)×60×A=(2.07×15)/(96500×4)×60×32= 0.154 g/min

流入酸中的氧流量为0.45 g/min

所以剩余氧量为0.45－0.154=0.296 g/min=2.96 mg/min

即钢容器的腐蚀速度为Vp=2.43 mm/y ，流出的酸溶液中的氧含量为0.296 g/min ，即为2.96 mg/min 。

第六章

1. 铁和两种不锈钢在除氧的0.5mol/L 硫酸溶液中的钝化参数列于表1。(在不锈钢表面上析氢反应动力学参数采用铁的数据)

（1）这三种体系的阳极反应电流峰值i p 分别为多少？

（2）如果要由通入氧气来使铁和不锈钢钝化，溶液中最少需要含有多少氧(mg/L)？

（1）解：阴极反应：2H + + 2e ?H 2

∴+?=H E ec lg 0591.0

查表可得：当硫酸溶液为0.5mol/L 时，γ=0.154

∴Eec=0.0591lg0.5?2?0.154= –0.048V

又 a =ηblg i c ,其中i c =i c EP

查表可得：a=-0.70V , b=0.125V

①.对于Fe ：V E E ec P 508.0048.046.0=+=-=η

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》（跟着剑哥走，有肉吃。）习题解答第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st

=(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO 3( 25℃)有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y

金属腐蚀理论复习题

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金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章绪论思考题 1.举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性和腐蚀性概念的区别。答：腐蚀的定义：工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏举例：工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素:腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。腐蚀性:指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。 2．金属腐蚀的本质是什么,均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？答:⑴金属腐蚀的本质:金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后，腐蚀产物变为化合物或非单质状态；从能量观点看,金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系,腐蚀反应使体系能量降低。 ⑵均匀腐蚀速度的表示方法: ①深度:年腐蚀深度 (p V ) V P =t h ?＝d -V △h 是试样腐蚀后厚度的减少量，单位ｍm ；V -代表失重腐蚀速度; t 是腐蚀时间,单位ｙ;d 是金属材料的密度；ＶP 所以的单位是mm ／y 。 ②增重： V + =St W +? = St W W 10- Ｗ0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g ； W 1代表腐

蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g; Ｓ代表试样暴露的表面积，单位m 2； t 代表腐蚀的时间,单位h 。 ③失重：失重腐蚀速度(-V ) - V ＝ St W -?=St W W 1 0- W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g; Ｗ１代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g; S 代表试样暴露的表面积，单位m 2； t 代表腐蚀的时间，单位h 。计算题计算题 1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度Ｖ- 和年腐蚀深度Ｖｐ，并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。表1 解:由题意得：（1)对碳钢在３０%HNO 3( 25℃)中有: Ｖˉ=△W ˉ/st =（18.7153-18.６７39)／45×２×(２０×40＋２0×3+４0×3０)×０.000０01 =0．4694 ｇ/㎡?h 又d=m ／v=18.７１54/20×4０×0.003=7.798g ／c ｍ2 ?h V ｐ=8.７6Ｖˉ/d=8.76×0．4694/７．798=０.53m ｍ/y 对铝在30％HNO 3(2５℃)中有: V ˉ=△W ˉ铝/s ｔ＝(１6.１82０－16.１347)/2×(３０×４0+３0×5＋40×５）×45×1０-6

金属腐蚀与防护

第一章绪论腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护均匀腐蚀速率的评定方法：失重法和增重法；深度法；容量法(析氢腐蚀)；电流密度；机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极电极电势略低者为阳极电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程腐蚀电池：四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

金属腐蚀理论总复习题

金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章绪论思考题 1.举例说明腐蚀的定义，腐蚀定义中的三个基本要素是什么，耐蚀性和腐蚀性概念的区别。答：腐蚀的定义：工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏举例：工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素：腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。腐蚀性：指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。 2.金属腐蚀的本质是什么，均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？答:⑴金属腐蚀的本质：金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后，腐蚀产物变为化合物或非单质状态；从能量观点看，金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系，腐蚀反应使体系能量降低。 ⑵均匀腐蚀速度的表示方法：深度：年腐蚀深度（p V ）V P =t h ?=8.76d -V △h 是试样腐蚀后厚度的减少量，单位mm;V -代表失重腐蚀速度； t 是腐蚀时间，单位y ；d 是金属材料的密度；V P 所以的单位是mm/y 。失重：失重腐蚀速度(-V ) - V = St W -?=St W W 10- W0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g ； W1代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量，单位g ；S 代表试样暴露的表面积，单位m 2； t 代表腐蚀的时间，单位h 。计算题计算题 1. 根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度Vp ，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。表1 解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO 3( 25℃)中有： V ˉ=△W ˉ/st

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分）钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 ) 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 /

四、计算：（共24分，每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - ） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 { 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1

§1.1-金属电化学腐蚀的基本概念(1)-金属电化学反应式

[组织教学] [复习] [引入] [补充知识] [讲解] [板书] [提问] [学生回答] [归纳] [强调] [板书] [举例] 师生互相问好，教师清点人数。简单回顾腐蚀的基本知识，包括各种： 1、生活中常见的腐蚀现象？ 2、腐蚀的含义？ 3、化工生产中常见的腐蚀类型？这些常见的金属腐蚀现象就是金属最常见、最普通的腐蚀形式：电化学腐蚀 §1.1 金属电化学腐蚀的基本概念 §金属电化学腐蚀的概念金属与电解质溶液发生的电化学反应过程。电解质溶液的概念：能导电的溶液。通俗地来说，最常见的电解质溶液主要是是酸碱盐的水溶液。即：酸碱盐+水→电解质溶液 1、生活中最常见的酸、碱、盐？酸：盐酸HCl、硫酸、醋酸碱：苏打、小苏打盐：氯化钠金属电化学腐蚀的概念：金属与电解质溶液发生的电化学反应过程。一、金属腐蚀的电化学反应式 1.金属+酸∈析氢反应例：锌和盐酸的化学反应式： ↑ + → + 2 2 l n l 2 n H C Z HC Z 1分 5分

[讲解] [板书] [举例] [讲解] [板书] [举例] [讲解] [板书] [教学方式] 提问学生来描述锌和盐酸的反应现象，然后对学生的发言进行总结，并详细描述锌片插入稀盐酸溶液中的一系列化学反应现象，来吸引学生的兴趣。 2.金属+碱（或中性溶液）吸氧反应例：铁和水的化学反应式： ()O H O F OH F O O H F 2 3 2 3 2 2 6 ) ( e e 4 3 6 e 4+ ↓→ → + +铁锈提问学生来描述铁生锈的生活现象，然后对学生的发言进行总结，并详细描述铁片生锈的整个化学反应过程及其颜色变化等一系列现象，来吸引学生的兴趣。 3.金属+盐∈置换反应（包括沉积反应）例：单质铁和硫酸铜溶液的化学反应式： ↓ + → +Cu SO F CuSO F 4 4 e e 提问学生来描述铁片插入硫酸铜溶液的生活现象，然后对学生的发言进行总结，并详细描述铁片插入硫酸铜溶液中的化学反应过程中铁片表面及溶液颜色变化等一系列现象，来吸引学生的兴趣二、腐蚀电化学反应的实质课堂教学时，与<金属腐蚀的电化学反应式>部分的内容分别一一对应地讲解，加深学生理解 1.金属+酸∈析氢反应～氢离子例：锌和盐酸的电化学反应式： ?? ? ? ? ? ? ↑? → + ? ? ? → - + + 阴极反应还原反应成单质氢气的过程氢离子得到电子被还原阳极反应氧化反应成锌离子的过程单质锌失去电子被氧化 2 2 2 2 2 H e H Zn e Zn 2.金属+碱（或中性溶液）∈吸氧反应～溶解氧 5分

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》习题解答第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有： 3 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

金属腐蚀与防护

《金属腐蚀与防护》教设计案一、教材分析山东科技出版选修《化学反应原理》第一章第三节三、金属腐蚀与防护，在学习电解及原电池原理的基础上，通过分析铜铁接触形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理及防护的原则，介绍电化学在生产生活中的应用。二、教学目标【教学目标】知识与技能：1．理解金属的电化学腐蚀，学会防止金属腐蚀的一般方法．2．结合电化学原理，探究分析影响金属腐蚀的外界条件. 过程与方法：从实验探究过程提高对实验现象的观察能力和分析能力情感、态度与价值观：通过学习金属腐蚀与生产，生活实际相联系的内容，增强学生的学习兴趣，发展学生们的探究能力【重点难点】金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。三、教学过程 1、从生活案例引入（图片） 2、分析学习目标 3、对预习情况进行分析 4、学生实验探究并进行讨论，得出结论 5、总结并练习学案设计如下：【课前预习】 1、金属的腐蚀（1）概念：金属或合金与周围环境中的物质发生反应而腐蚀损耗的现象。金属腐蚀一般分为和。（2）铁锈的生成原理是怎样的？（用反应化学方程式表示） 2、金属的防护（1）改变金属组成和结构，如在金属中添加其他元素形成等。（2）加，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。（3）电化学防护【课内探究】一、金属腐蚀

[实验探究] 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？相同点：不同点：练习：如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀． (2)若试管内的液面上升，则原溶液呈 _____________性，发生__________腐蚀；电极反应：负极___________________，正极____________________． (3)若试管内的液面下降，则原溶液呈__________性，发生__________腐蚀；电极反应：负极____________，正极____________________．总结：二、金属的防护电化学防护： ①牺牲阳极保护法——原理。（阴极）：被保护的金属设备；（阳极）：比被保护的金属活泼的金属。 ②外加电流的阴极保护法——原理：：被保护的金属设备；：惰性电极。

2013金属腐蚀理论及应用试题答案

2013金属腐蚀理论及应用试题一、名词解释：（5分）平衡电位：当金属正离子进入溶液成为水合金属离子后，由于静电作用不仅水合了该金属正离子能回到金属中去，而且也能将溶液中水合了的其他正离子吸引到金属上去。当这两个相反过程速率相等且又可逆时，会产生一个稳定的电极电位，称为平衡电位。腐蚀电位：在金属腐蚀过程中，腐蚀金属电极表面上常常有两个或更多个电极电极反应同时进行，当这些电极反应的阴极反应和阳极反应痛同时以相等的速率进行时，电极反应将发生相互耦合，阴、阳极反应的电位由于极化原因而相互靠拢，最后达到一个共同的非平衡电位，此电位称之为混合电位，也称为腐蚀电位。绝对电位：浸在某一电解质溶液中并在其界面发生电化学反应的导体称之为电极。当金属和电解质溶液接触时，在金属/溶液界面处将产生电化学双电层，此双电层的金属相与溶液相直接的电位差称之为电极电位。单个电极上的双电层电位差的绝对值称之为绝对电位。但是单个电极的绝对电位无法测定。AISI：AISI是美国的一种行业标准，是“美国钢铁学会标准”的英文首字母缩写。选择性氧化：在多个元素氧化过程中，存在着竞争氧化的现象，即存在着某一个元素优先氧化的问题，这个现象叫做选择性氧化。二、回答下列问题：（15分） 1.含有二氧化碳的软水，通过两套不同的供水系统，（1）软水流经铜管进入镀锌的钢水槽，半年左右镀锌的钢水槽发生穿孔腐蚀；（2）软水流经镀锌管后进入镀锌的钢水槽，四年多尚未发现镀锌的钢水槽有局部腐蚀。请问这是为什么？答：（1）软水含有CO2呈酸性，为导电的腐蚀介质。铜与锌、铁比较，无论标准电位还是电偶序，其电位数值都较高，因此，理论上会发生电偶腐蚀。其原因有两种可能：第一种可能性：如果铜管与镀锌水箱直接连接，在连接处附近会发生电偶腐蚀，导致水箱泄漏。第二种可能性：如果采取了绝缘措施，对铜管而言，水中含氧可发生氧去极化腐蚀，即阳极Cu→Cu2++2e，阴极O2+4H++4e→2H2O,结果使水流经铜管后含有了Cu2+离子。含有Cu2+离子的水进入水箱后，与锌发生置换反应，实质是发生了铜离子还原的阴极反应Cu2++2e→Cu（Cu2+是极强的氧化剂），使铜沉积于水箱的靠近进口的部分表面，这样沉积铜的表面为阴极，金属锌为阳极，发生了间接电偶腐蚀。当镀锌层消耗后漏出铁时，铁仍为阳极，继续腐蚀，直至穿孔。（2）不存在电偶腐蚀问题，发生的腐蚀为均匀腐蚀，而且镀锌层在常温水中耐腐蚀性较好，所以使用寿命更长。 2.为了防止双金属腐蚀，有人把涂料涂刷在贱金属（电位较负的金属）上，以防贱金属加速腐蚀，你对这种做法有何看法？答：这种做法是不对的，会加速贱金属的腐蚀，原因如下：涂料一般指有机涂层，除添加锌粉等的特殊涂层外，一般有机涂层不导电，多为阴极性涂层，而且有空隙，避免不了水分子的渗透，因此单独使用涂料很容易出现大阴极

四川理工学院金属腐蚀理论及应用试卷

四川理工学院试卷（2007 至2008 学年第 2 学期）课程名称：金属腐蚀理论及应用命题教师：龚敏，陈琳适用班级： 2005级材料科学与工程专业（腐蚀与防护方向）考试 2008年 5月日共 6 页 1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为废卷。 3、考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷分别一同交回，否则不给分。试题一、简答题（共35分） 1. 什么是阳极保护，其适用条件是什么？（6分）用阳极钝化方法达到减小金属腐蚀的目的，这种防护技术叫做阳极保护。 2分阳极保护的适用条件是: （1）阳极极化曲线具有活态—钝态转变。 2分（2）阳极极化时必须使金属的电位正移到稳定钝化区内。 2分 2. ++ >H H Cu Cu E E /0/0 22，为何在潮湿的大气中铜会受到腐蚀； ++

3. 从材料、环境和力学三方面叙述应力腐蚀破裂的主要特征。（6分）（1）主要是合金发生SCC，纯金属极少发生。2分（2）对环境的选择性形成了所谓“SCC的材料―特定环境组合”。2分（3）只有拉应力才引起SCC，压应力反而会阻止或延缓SCC的发生。2分 4. 简述腐蚀电池的三个工作环节。（6分）（1）阳极反应：通式：Me→Men++ne 2分（2）阴极反应：通式：D+me＝[D.me] 2分析氢反应：2H++2e＝H2 吸氧反应：O2+4H++4e＝2H2O （酸性溶液中）； O2+2H2O+4e＝4OH-（中性或碱性溶液中）（3）电流回路2分金属部分：电子由阳极流向阴极溶液部分：正离子由阳极向阴极迁移 5. 金属氧化膜具有良好保护性需要满足哪些基本条件？（6分）（1）P-B比大于1是氧化物具有保护性的必要条件。2分（2）膜有良好的化学稳定性。2分（3）膜有一定的强度和塑性，与基体结合牢固。2分【或（4）膜与基体金属的热膨胀系数差异小，不易剥落。（5）膜的组织结构致密、缺陷少。】 6. CPT和CCT的含义是什么？如何使用CPT、CCT来评价材料的耐蚀性能？（6分）（1）CPT：临界孔蚀温度1分CCT：临界缝蚀温度1分（2）临界孔蚀温度越高，材料的耐小孔腐蚀性能越好。2分临界缝蚀温度越低，材料的耐缝隙腐蚀性能越差。2分第2页

§1.1 金属电化学腐蚀的基本概念(3) 腐蚀电池的类型

[组织教学] [复习] [引入] [板书] [讲解] 师生互相问好，教师清点人数。回顾上周课的内容： 1.腐蚀电池的概念两种不同的金属互相接触并同时放入电解质溶液中，就组成了一个腐蚀电池 2.腐蚀电池的组成条件 1.不同金属 2.电解质溶液 3.短路连接原电池腐蚀电池三、腐蚀电池的类型根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为 ●宏电池腐蚀 ●微电池腐蚀 (一)宏电池腐蚀 1.电偶腐蚀电池(腐蚀电偶)（局部腐蚀）不同的金属浸于相同或不相同的电解质溶液中

[举例] [板书] [讲解] [举例] [板书] [讲解] [举例] 轮船船尾部分结构 1-船壳（钢板） 2- 推进器（青铜） 2.浓差电池 1)金属离子浓差电池（铜）：同一金属与不同金属离子浓度的电解质溶液相接触金属离子浓差电池 Cu在稀溶液中易失电子。溶液中金属离子浓度越稀，电极电位越低；浓度越大，电极电位越高电子由金属离子的低浓度区（阳极）流向高浓度区（阴极）。 2)氧浓差电池（铁）：同一金属与不同含氧量的电解质溶液相接触→形成缝隙腐蚀或水线腐蚀 .

[板书] [讲解] [举例] [板书] [讲解] [举例] 造成缝隙腐蚀的主要因素，危害性大。 O 2 +2H 2 O+4e → 4OH- （阴极反应）氧的分压越高，电极电位越高。介质中溶解氧浓度越大，氧电极电位越高；而氧浓度较小处则电极电位较低称为腐蚀电池的阳极。 (一)微电池腐蚀金属表面的电化学的不均匀性形成的自发而又均匀的腐蚀。 1）金属化学成分的不均匀性（Fe 3 C和石墨； FeZn 7 ）例如，工业生产中，纯锌-FeZn 7 、碳钢- Fe 3 C、铸铁-石墨等杂质，在腐蚀介质中，金属表面就会形成许多微阴极、微阳极，因此导致腐蚀。 2）组织结构的不均匀性（金属或合金组织内晶粒与晶界的电极电位不同）比如，金属表面存在裂纹的情况

金属腐蚀理论及其控制复习大纲

金属腐蚀理论复习大纲 ● 金属腐蚀和耐蚀性的意义； ● 均匀腐蚀速度的表示方法：失重腐蚀速度，增重腐蚀速度，年腐蚀度的计算公式，相互换算公式。 ● 腐蚀电池的概念和特点。● 腐蚀电池的工作环节（举例说明） ●腐蚀电流密度和失重腐蚀速度的换算公式。 ● 电位的表示方法，平衡电位的意义，Nernst 公式的应用，非平衡电位的概念。 ● 电化学腐蚀倾向的判断，电位比较准则的应用。 ● 用电位－pH平衡图说明腐蚀倾向和腐蚀控制的途径。 ● 基本概念：极化，去极化，过电位η，极化值ΔE。 ● Evans极化图的作法，用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素。 ● 活化极化、浓度极化的概念，判断电极反应极化控制类型的条件。 ● 过电位和电极反应速度的关系，动力学方程和极化曲线的概念。 ● Tafel方程式的数学形式、图形表示、适用条件和应用。 ● 交换电流密度的概念及意义，与电极反应极化性能的关系。 ● 极限扩散电流密度的计算（注意Cb的单位） ● 均匀腐蚀的腐蚀电位和腐蚀电流密度。 ●电极反应的耦合，混合电位，电流加和原理的应用。 ●均相腐蚀电极极化状态下的电位、电流关系，活化极化腐蚀体系的动力学方程式和极化图，阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制体系的动力学方程和极化图。 ● 微极化和强极化的意义，用极化电阻Rp和法拉第电阻Rf求icor和i0方法。 ● 复相电极的电位和电流关系。 ● 用活化极化腐蚀体系的理论说明析氢腐蚀的特点。 ● 用阳极反应受活化极化控制，阴极反应受浓度极化控制腐蚀体系的理论说明吸氧腐蚀特点。 ● 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较。● 金属钝态的特征。 ● 阳极钝化体系的阳极极化曲线，单位区间及钝化参数。 ● 几种钝化体系的极化图。● Flade电位的意义。 ● 高温氧化倾向的判断，氧化物的分解压和电动势的应用。 ● 氧化物的分解压和电动势的计算，它们与温度和氧压的关系。 ● 氧化膜具有保护性的条件，p－B的含义。 ● 两类氧化膜的缺陷，缺陷浓度对氧化速度的影响。 ● 局部腐蚀的概念，七种局部腐蚀的定义。 ● 电偶腐蚀的影响因素，集氧面积原理。 ● 孔蚀和缝隙腐蚀的影响因素，孔蚀和缝隙腐蚀的比较。 ● 用特征电位表示孔蚀和缝隙腐蚀倾向。 ● 用闭塞腐蚀电池理论说明发生局部腐蚀环境条件的典型例子。 ● 说明发生局部腐蚀材料条件的典型例子； ● 不锈钢敏化处理和贫铬理论； ● SCC的特征，最常见的合金－环境组合，临界电位和临界应力。 ● 磨损腐蚀的影响因素，临界流速，发生湍流腐蚀和空泡腐蚀的原因。

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

金属腐蚀学习题教学文案

金属腐蚀学习题

腐蚀学第一章习题 1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。思考题 2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、举例说明研究腐蚀的意义. 4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？ 10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？腐蚀学第二章习题 1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。 2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uo= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0) Ag+ 4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位 a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中 5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。 6、计算40℃氢分压P H2=0.5atm时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。 7、计算25℃时，铁在pH=9.2的0.5mol/L NaCl溶液中的电极电位。 10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在0.5mol/L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+0.590V，求溶液的pH值。 11、把Zn浸入pH=2的0.001 mol/LZnCl2溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。(以电位表示) 12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为1.6×10-16。 13、铜电极和氢电极(P H2=0.2MPa)浸在Cu2+活度为１且pＨ＝１的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，并判断电池的极性。 14、计算在pH=0的充空气的CuSO4溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu2+（活度为１）和H2（0.1MPa），并以电位差表示腐蚀倾向的大小。

金属腐蚀理论及腐蚀控制考试重点题

第三章 1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化： (1) 温度升高10?C (取Po 2 =1atm ，pH = 7)。 (2) 氧压力增大到原来的10倍 (温度25?C)。 (3) 溶液pH 值下降1单位 (温度25?C)。解：在中性溶液中，阴极的反应为：O 2+2H 2O+4- e =4OH- 其平衡位则为Ee=E 0（OH-/O2）+ nF RT ㏑(Po 2/4 OH a -) （1）当温度升高10℃后有： Ee = E 0（OH-/O2）+ nF T R )10(+×㏑(Po 2/4 OH a -) =E+nF RT ㏑(Po 2/4OH a )+ nF R 10㏑Po 2/4 OH a - 则平衡电位变化量△Ee1= Ee’- Ee=nF R 10㏑(Po 2/4 OH a -) =nF R 10㏑Po 2－nF R 10㏑4OH a - 又因㏑4OH a =2.3lg 4 OH a ，则有lg OH a =pH －14 所以：△Ee1=10×8.314/(4×96500) × ㏑Po 2-10×8.314/(4×96500)×4×2.3×(7-14) =0+0.01387=0.0139V>0 即：温度升高10℃后平衡电位正移0.0139V 。（2）当氧压力增加到原来的10倍时 ' '2 Ee =E ＋nF RT ㏑(10Po 2/4OH a )=E ＋nF RT ln10＋nF RT ㏑(Po 2/4 OH a -) △E 2= E e’’－Ee =nF RT ln10 =(8.314×298.15)/(4×96500)×2.3 =0.0148V>0 即氧压力增大到原来的10倍时有氧电极平衡电位正移0.0148V （3）当溶液pH 值下降1时有

金属腐蚀与防护课后题答案

1.材料腐蚀的定义:腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。 2.腐蚀的特点:自发性/铁腐蚀变成以水和氧化铁为主的腐蚀产物，这些腐蚀产物在结构或形态上和自然界天然存在的铁矿石类似，或者说处于同一能量等级自发性只代表反应倾向，不等于实际反应速度普遍性/ 元素周期表中约有三、四十种金属元素，除了金和铂金可能以纯金属单体形式天然存在之外，其它金属都以它们的化合物（氧化物、硫化物）形式存在隐蔽性/ 应力腐蚀断裂管道：表面光亮如新，几乎不存在均匀腐蚀迹象，金相显微镜下，可观察到管道内部布满细微裂纹 3.按材料腐蚀形态如何分类:全面腐蚀<均匀和不均匀腐蚀> 局部腐蚀{ 点蚀（孔蚀、）缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀（接触腐蚀）晶间腐蚀}选择性腐蚀 4.按材料腐蚀机理如何分类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀 5.按材料腐蚀环境如何分类:自然环境腐蚀、工业环境腐蚀、生物环境腐蚀 1、名词解释物理腐蚀：是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏电化学腐蚀：就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。电极电位：金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为电极电位（绝对电极电位）非平衡电极电位：（在生产实际中，与金属接触的溶液大部分不是金属自身离子的溶液）当电极反应不处于平衡状态，电极系统的电位称为非平衡电位。平衡电极电位：水合金属离子能够回到金属中去，水合-金属化过程速率相等且又可逆，这时的电极电位。标准电极电位：金属在25℃浸于自身离子活度为1mol/L的溶液中，分压为1×105Pa时的平衡电极电位极化：电流流过电极表面，电极就会失去平衡，并引起电位的变化去极化：能降低电极极化的因素称为去极化因素过电位：是电极的电位差值，为一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值。活化极化：设电极反应的阻力主要来自电子转移步骤，液相传质容易进行，这种电极反应称为受活化极化控制的电极反应。浓差极化：当电极反应的阻力主要来自液相传质步骤,电子转移步骤容易进行时，电极反应受浓度极化控制。吸氧腐蚀：是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀。析氢腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀钝化化学腐蚀：当金属处于一定条件时，介质中的组分或是直接同金属表面的原子相结合或是与溶解生成的金属离子相结合，在金属表面形成具有阻止金属溶解能力并使金属保持在很低的溶解速度的钝化膜。 2、电位－pH图在腐蚀研究中的应用与其局限性是什么？电位—pH图中汇集了金属腐蚀体系的热力学数据，并且指出了金属在不同pH 或不同电位下可能出现的情况，提示人们可借助于控制电位或改变pH 到防止金属腐蚀的目的。1. 绘制电位pH 图时，是以金属与溶液中的离子之间，溶液中的离子与含有这些离子的腐蚀产物之间的平衡作为先决条件的，而忽略了溶液中其它离子对平衡的影响。而实际的腐蚀条件可能是远离平衡的；其它的离子

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