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一些金属在某些介质中的平衡电位
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腐蚀电位序的作用：预测在实际条件下发生腐蚀的行为。 腐蚀介质发生变化，金属的电极电位序也会跟着发生改变，
如在标准电位序中，Al为-1.66v， Zn为-0.76v，Al较Zn活泼， 易发生腐蚀；而将这两种金属都浸入3%的NaCl溶液中时，Al 为-0.63v，Zn为-0.83 v，Zn较Al活泼，易发生腐蚀。
Chemical Corrosion and Anticorrosion
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第一章 金属腐蚀的基本原理
通过前面的学习，我们清楚的知道，材料不仅 有金属还有非金属，但工程结构材料主要还是以 金属为主,所以我们这一章就学习金属腐蚀的基本 原理。 电化学腐蚀 ：金属在电解质溶液中发生的腐蚀
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PO 2 (COH )4
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氧浓差电池实例
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(2)金属离子浓差电池：同一金属与浓度不同的盐接触时形成 的电池。在这种电池中，金属与稀溶液接触的部位是阳极，与 浓溶液接触的部位是阴极。
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补充(温差电池)： 浸在电解液中的金属，由于所处于温度的不同而形成的电池 为温差电池。它常常发生在换热器、蒸发器两端温差较大的 部位。 高温端：电位低为负极、该电极发生氧化反应，为阳极，该 部位的金属遭到腐蚀； 低温端：电位高为正极、该电极发生还原反应，为阴极，该 部位的金属受到保护。
电极:电化学中，把金属与电解质溶液构成的体系称为电极体系
电位：单位正电荷有无穷远处移至该点，因反抗电场力
所做的电功即为该点的电位。
电极电位：电极系统中金属与溶液之间的电位差称为
该电极的电极电位，即E=E金属-E溶液
电极电位的形成——双电层结构（选学)
金属
金属
电解质溶液
电解质溶液
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1.2 .3 腐蚀倾向的判断
（1）利用标准电极电位判断金属的腐蚀倾向（属表面裸露标准
态的平衡电极金）
标准电极
标准氢电极
标准氢电极的电极电位
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电极电位的测量：在标准状态下，某电极与 标准氢电极组成原电池，所测得的电动势称为 该电极的氢标电极电位，简称电极电位。 标准电位序：将各种金属的标准电极电位按由小到大的
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构成腐蚀电池的必要条件：
① 存在电位差； ② 要有电解质溶液存在； ③ 在腐蚀电池的阴、阳极之间，要有连续传 递电子的回路。
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1.3 .2 腐蚀电池的作用
有利的作用：牺牲阳极保护阴极 有害的作用：腐蚀电极的阳极总是处于腐蚀状态
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1.3 .3 腐蚀电池的类型
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§1.3 腐蚀电池
引言：复习原电池
将两个不同的电极用盐桥和导线连接起来就可以构成原电池 铜锌原电池
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1.3 .1 腐蚀电池 腐蚀电池：电极电位不同的两电极浸入电解质溶液中形成闭合
回路即可构成腐蚀电池。腐蚀原电池就是一个不对外做功的短 路原电池。
铜与铁直接接触形成腐蚀电池
Ee E RT ln 氧化 nF 还原
其中：F — 法拉第常数，F = 96485J·mol-1·V-1 n — 电极反应中转移的电子数
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当体系处在常温下（T-298K）,能斯特方程可简化为
0.059
氧化
g Ee E
l
n
还原
物质的平均活度随各种物态而变
固态金属：还原 1
§1.2 金属电化学腐蚀倾向的判断
引言：前面我们在绪论中讲金属腐蚀的本质是：金属由能量
高的单质状态自发地朝能量低的化合物转变。即我们可以用 金属化合物与金属单质之间的能量差值来判断金属腐蚀的倾 向。
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1.2 .1 电极电位与物质能量之间的关系
E G nF
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1.2 .2 电极电位(E)
液态水： H 2O 1
液态离子：平均活度近似用摩尔浓度来表示 说明：平衡电位越负，越易发生氧化反应而作为阳极
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（3）利用腐蚀电位顺序表判断金属的腐蚀倾向（非平衡电极） 非平衡电极与非平衡电极电位 非平衡电位只能用实测的方法计算 腐蚀电位序：将各种金属在某种介质中的非衡电位按 由小到大的顺序排列构成腐蚀电位序。
阴极：D+ne→〔D .ne〕 去极剂（氧化剂）：在电化学反应中能够接受电 子的物质
去极剂的种类： 第一类是氢离子，还原生成氢气
，故又称之为析氢反应;
第二类是溶解在溶液中的氧，中性或碱性条件下
还原生成OH-，酸性条件下生成水，故又称之为吸
氧反应或耗氧反应;
第三类是氧化性的金属离子
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顺序排成序列。
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标准电位序反映了金属的活泼性、耐腐蚀性：电位越
负的金属，越活泼，越易腐蚀，越易发生氧化反应而遭受腐 蚀；电位越正的金属程判断金属的腐蚀倾向（金属表面裸露非标准
态平衡电极）
平衡电极与平衡电极电位 平衡电位可用能斯特方程计算
称为电化学腐蚀
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§1.1 金属电化学腐蚀的电化学反应
一、电化学反应式
举例： 锌、铁等金属在酸性、中性和碱性 溶液中的电化反应方程式
结论：通常把氧化反应（即放出电子的反应）称 为阳极反应，把还原反应（即接受电子的反应）称 为阴极反应
电化学反应的通式：
阳极：M→Mn++ne
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腐蚀电池分为宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。 （一）宏观腐蚀电池：是指人们眼睛可以看得到电极的原电池，短
时间内可产生明显的局部腐蚀。
电偶腐蚀电池：当两种具有不同电极电位的金属互相接触或用 导线连接起来，并处于电解质溶液中时形成的电池。 浓差电池：当同一种金属不同部位所接触的介质具有不同浓 度，引起了电极电位的不同而形成的腐蚀电池。又分为俩种
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浓差电池
(1)氧浓差电池(又称充气差异电池)： 由于电解质溶液中氧的 浓度不同而形成的腐蚀电池。例如地下管网、海水中的钻井 平台等。再如置于静止的水中的铁桩，常发现其埋在砂土中 腐蚀的程度比在水中部分的严重。水线腐蚀和缝隙腐蚀。
Ee, O2
/
OH
E O 2
/
0H
0.059 4