金属腐蚀与防护概述
金属腐蚀是金属表面受到外界化学或电化学作用而产生的物理
或化学变化，导致金属表面失去原来的性质和功能，最严重时会导
致金属部件的失效或损坏。常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电
化学腐蚀、干腐蚀等。
为了保护金属免于腐蚀，需要采取防护措施。下面是几种常见
的金属腐蚀防护措施：
1. 金属涂层防护：在金属表面形成一层涂层，既可以防止金属
接触空气和水分，又能增强金属表面的耐久性和防蚀性，常见的金
属涂层包括涂漆、镀锌等。
2. 阳极保护：通过在金属表面放置一个更活泼金属，使其成为
一个保护阳极，从而保护金属不受电化学腐蚀的影响，常见的阳极
保护方法包括镀铝、镀镍、阴极保护等。
3. 腐蚀抑制剂防护：将防腐液混合在金属表面，形成化学反应，形成一层具有保护功能的化学物质，延长金属的使用寿命，通常将
此类液体称为抑制剂防护。
4. 脱氧化、清洁：金属表面有氧化皮和尘土等能降低表面的腐
蚀防护效果，脱氧化和清洗能够有效改善表面的排毒效应，要想保
证腐蚀保护质量，必须采取这种防护措施。
金属的腐蚀与防护 金属材料在日常生活和工业生产中扮演着重要的角色，然而，金属 的腐蚀是一种常见的问题，会导致金属失去其原有的性能和功能。为 了延长金属材料的使用寿命，我们需要了解金属腐蚀的原因以及采取 相应的防护措施。 一、金属腐蚀的原因 金属腐蚀是指金属材料与周围环境中的化学物质（如氧气、水、酸、碱等）发生化学反应，导致金属表面发生破坏或氧化的过程。金属腐 蚀的原因主要有以下几个方面： 1. 电化学反应：金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应，形成 电池，电流通过金属表面引起金属的腐蚀。 2. 氧化反应：金属与氧气发生氧化反应，产生金属氧化物，导致金 属发生腐蚀。 3. 化学反应：金属与酸、碱等化学物质发生化学反应，导致金属腐蚀。 4. 湿度和温度：高湿度和高温环境中，金属材料更容易受到腐蚀的 侵袭。 二、金属腐蚀的分类 金属腐蚀可以分为几种不同的类型，常见的有以下几种：
1. 高温腐蚀：金属在高温环境中与气体或化学物质反应，产生高温 氧化、硫化等反应，导致金属材料的腐蚀。 2. 氧化腐蚀：金属与氧气反应，生成金属氧化物，使金属表面形成 氧化层，导致金属材料的腐蚀。 3. 酸腐蚀：金属与酸反应，形成金属盐和气体，发生化学变化，导 致金属材料腐蚀。 4. 碱性腐蚀：金属与碱反应，形成金属盐和水，导致金属发生腐蚀。 5. 电化学腐蚀：金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应，形成 电池，产生电流，引起金属的腐蚀。 三、金属腐蚀的防护措施 为了防止金属腐蚀引起的损失，我们可以采取一些防护措施： 1. 表面涂层：在金属表面涂覆一层耐腐蚀的涂层，如漆、蜡、聚合 物等，以隔绝金属与环境的接触，起到防护作用。 2. 阳极保护：通过将金属制成阳极，并与可溶性阳极材料（如锌） 联接，使其成为电池中的阴极，实现对金属的防护。 3. 隔离保护：通过将金属与环境隔离，如使用橡胶垫片、塑料包覆 等方式，减少金属与腐蚀介质的接触，起到保护作用。 4. 防蚀剂使用：使用防蚀剂涂覆金属表面，形成一层保护膜，降低 金属与腐蚀介质的接触，防止金属腐蚀。
金属材料的腐蚀与防护 金属材料在使用过程中容易受到腐蚀的影响，从而降低其机械性能和寿命。为了延长金属材料的使用寿命，保护措施是至关重要的。本文将讨论金属材料腐蚀的原因和常见的防护方法。 一、金属材料腐蚀的原因 金属材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 1. 化学腐蚀 化学腐蚀是指金属材料与大气中的氧、水、酸、碱等物质发生反应，导致金属表面发生变化。常见的化学腐蚀有氧化腐蚀、酸性腐蚀和碱性腐蚀等。 氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。例如铁与氧气反应生成铁氧化物，即常见的铁锈现象。在湿润环境下，氧化腐蚀速度更快。
酸性腐蚀是指金属与酸性溶液接触产生的化学反应。常见的酸 性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。酸性腐蚀可导致金属材料表面 产生腐蚀坑。 碱性腐蚀是指金属与碱性溶液接触产生的化学反应。常见的碱 性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。碱性腐蚀会使金属表 面发生腐蚀、变硬或变脆等。 2. 电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属在电解质中发生的电化学反应导致腐蚀现象。电化学腐蚀包括阳极腐蚀和阴极腐蚀。 阳极腐蚀是指金属作为阳极，在电化学反应中溶解生成阳离子。金属表面因此变薄，甚至出现孔洞。例如，铁的阳极腐蚀就是普 遍的铁锈现象。 阴极腐蚀是指金属作为阴极，在电化学反应中受到硬币金属材 料的腐蚀与防护电子供给，发生反应并生成金属阳离子的过程。 阴极腐蚀可导致金属表面发生凹陷或沉积物形成。
二、金属材料的防护方法 金属材料的防护方法主要包括表面涂层、阳极保护和电化学防护等。 1. 表面涂层 表面涂层是指在金属材料表面形成一层附着力强的保护层。常见的表面涂层有油漆、镀层和涂覆层等。这些涂层可以隔绝金属材料与环境介质的接触，从而减少腐蚀的发生。 2. 阳极保护 阳极保护是通过在金属材料上施加电流，使其成为阴极从而抑制腐蚀的发生。常用的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀和阳极保护涂层等。这些方法可在金属材料表面形成一层保护膜，提供额外的保护。 3. 电化学防护
金属的腐蚀与防护 篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点 [知识分类和归纳] 一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围材料的反应造成的损失现象。（2）精髓 金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应．(3)类型 根据与金属的区别，它可以分为腐蚀和腐蚀 2．化学腐蚀 金属与干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）直接接触造成的腐蚀 3．电化学腐蚀(1)概念 当不纯金属与电解液接触时，它会发生反应，活性较高的金属会失去电子并被氧化。（2）分类 以钢铁的腐蚀为例 【问题探索】将纯铁放入稀H2SO4中是否会发生析氢腐蚀？ 提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀h2so4发生的是化学腐蚀． 二、金属保护 1．改变金属内部组织结构如制成等． 2.在金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法．3．电化学保护 （1）牺牲阳极阴极保护原理 被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极．(2)外加电流的阴极保护法――原理 受保护的金属连接到电源的电极，并充当电解槽的电极 【自我诊断训练】
1.（2022福建高三质检）打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象为（） a．烧杯中有气泡产生b．试管内有黄绿色气体产生c．铁丝网的表面产生锈迹d．烧 杯内溶液变红色 2.在以下关于金属腐蚀的描述中，正确的描述是（） a．金属被腐蚀的本质是m＋nh2o===m(oh)n＋n/2h2↑b．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化c．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀d．常温下， 置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3.如图所示，铁块腐蚀速率的正确顺序为（） a．ⅰ＞ⅱ＞ⅲb．ⅰ＞ⅲ＞ⅱc．ⅱ＞ⅰ＞ⅲd．ⅱ＞ⅲ＞ⅰ 4.以下关于钢制品防腐的陈述是正确的（） a．在铁门、铁窗表面涂上油漆 b、由于采用了保护涂层或电镀等防腐措施，自行车的所有部件都不需要停放在防雨 的地方。C.家用铁制厨具每次使用后应擦干并放置在干燥的地方 d．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率5．(1)将铜棒与锌棒用导线连接，依次插入分别盛有：①硫 酸性溶液；② 硫酸铜溶液；③ 在三个烧杯的硫酸钠溶液中，此时铜棒上的主要反应是： ①_____________________________________________； ②_____________________________________________； ③______________________________________________. [核心测试点的突破] 考点一金属的腐蚀1．化学腐蚀与电化学腐蚀 2.影响金属腐蚀速度的因素 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀 而 丧失金属腐蚀的速度与以下两个因素有关： (1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快．
金属腐蚀的定义及分类： 腐蚀的定义: 狭义：腐蚀是材料受环境介质的化学作用而破坏现象。 广义：任何材料(金属或非金属材料)受到周围环境因素(如湿气、水、化工大气、电解液、有机溶剂、酸、碱等)的作用引起破坏或变质的现象，统称为“腐 蚀”。 条件：1、材料本身2、接触3、特定条件（环境） 金属腐蚀：是指金属与周围环境（介质）发生化学反应、电化学反应或物理溶解作用而导致金属损坏。（金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴 随有机械、物理或生物作用。不包含化学变化的纯机械破坏不属于腐蚀范畴）金属受腐蚀的原因：从热力学的观点看，是因为金属处于不稳定状态，它有与周围介质发生作用转变成金属离子的倾向。 金属发生腐蚀的特点：1、破坏总是从金属表面逐渐向内部深入 2、金属在发生腐蚀过程时，一般也同时发生外貌变化 3、金属的机械性能，组织结构发生变化 4、金属还没有腐蚀到严重的程度，已足以造成设备事故或损坏 按腐蚀形态分类：全面腐蚀 局部腐蚀 全面腐蚀：全面腐蚀是指腐蚀发生在整个金属表面，但各点的腐蚀速率不一定相同。如果各处的腐蚀速率相同，则为均匀腐蚀，否则就为不均匀腐蚀。碳钢在强酸、强碱中 发生的腐蚀属于全面腐蚀。 局部腐蚀：腐蚀主要集中在金属表面某一区域，而表面的其他部分几乎未被破坏。 (1) 点蚀(2) 电偶腐蚀(3) 脱层腐蚀(4) 晶间腐蚀(5) 选择性腐蚀 (6) 磨损腐蚀(7) 应力腐蚀开裂(8) 腐蚀疲劳(9) 氢腐蚀(10) 缝隙腐蚀 点蚀：一种高度局部的腐蚀形态。（也叫孔蚀）通常其腐蚀深度大于其孔径，严重时可使金属穿孔。（如：不锈钢在含有氯离子的溶液中常呈现这种破坏形式。） 电偶腐蚀：两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质内相互接触而引起的电化学腐蚀。发生电偶腐蚀时,电极电位较负的金属通常会加速腐蚀,而电极电位较正的金属 的腐蚀则会减慢。（如：不锈钢和碳钢的连接处，碳钢在介质中做为阳极而被腐蚀。）磨损腐蚀：①冲击腐蚀②空泡腐蚀③摩振腐蚀 冲击腐蚀：是磨损腐蚀的主要形态。简称冲蚀。（多发生在流体改变方向的部位，如弯头、三通、旋风分离器、容器内以及入口管相对的部位。） 空泡腐蚀：简称空蚀或气蚀,是磨损腐蚀的一种特殊形态。（泵叶轮和水力透平机等常产生空蚀。） 应力腐蚀开裂：是最危险的腐蚀形态之一,可引起突发性事故。 防止应力腐蚀的方法:1、进行热处理以消除部件的应力; 2、改进设计结构,避免应力集中于局部 3、设计中选用的载荷应低于产生应力腐蚀的临界值; 4、表面用喷丸处理产生压应力; 5、采用电化学保护、涂料、或缓蚀剂 氢腐蚀：(1) 氢鼓泡(2) 氢脆 氢鼓泡：对低强度钢 氢鼓泡防止方法：除去毒素（硫化物、氰化物、磷离子等）——最有效 氢脆：一般钢强度越高，氢脆破裂的敏感性越大。 按腐蚀环境分类：1、干腐蚀2、湿腐蚀3、熔盐和熔渣中的腐蚀4、熔融金属中的腐蚀
金属的腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的 现象。 一般可分为腐蚀和腐蚀。 （1）化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体 （如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。 （2）电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。 两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。 电化学腐蚀 (以钢铁为例) （1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: 正极: 总方程式： （2）吸氧腐蚀 (中性或极弱的酸性或碱性溶液) 负极: 正极: 总方程式： Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用： 2、影响金属腐蚀快慢的因素 内因：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀 （2）纯度：不纯的金属比纯金属腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。 电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。 （3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、
如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如 外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液） 金属腐蚀的快慢比较： 电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。 二、金属的防护 (1)牺牲的保护法（被保护金属作为原电池的极） (2)外加电流的保护法（被保护金属作为电解池的极） (3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法 1．(2010·北京理综，6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋ 2．下列叙述正确的是（） ①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀 ③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解 ⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O
金属材料的腐蚀与防护措施 金属材料在实际使用过程中常常会遭受腐蚀的影响，这不仅会导致 材料性能下降，还可能造成设备损坏甚至事故发生。因此，实施有效 的防护措施对于延长金属材料的寿命和维护设备的安全运行至关重要。本文将探讨金属材料腐蚀的原因以及常见的防护措施。 一、金属材料腐蚀的原因 金属材料腐蚀主要由以下几个方面的因素引起： 1. 存在的介质：大气中的氧、水等化学物质，以及工业环境中的酸、碱等介质，都会对金属材料产生腐蚀作用。 2. 金属材料本身的性质：不同种类的金属材料具有不同的电化学活性，其中一些金属材料更容易受到腐蚀的影响。 3. 金属材料的结构：金属晶格的缺陷、内应力等结构因素也会导致 金属材料更容易受到腐蚀攻击。 4. 温度和湿度：温度和湿度的变化对金属材料的腐蚀速率有着明显 的影响，通常情况下，温度和湿度越高，腐蚀速率越快。 二、金属材料的防护措施 1. 表面处理 对金属材料进行表面处理是最常见也是最有效的防护措施之一。常 见的表面处理方法包括涂层、电镀、热喷涂等。涂层能够有效地隔离 金属材料与外界环境的接触，起到屏蔽腐蚀的作用。电镀可以在金属
材料表面形成一层抗腐蚀的保护层，提高材料的耐腐蚀性能。热喷涂技术可以将抗腐蚀性能较好的材料喷涂在金属表面，形成保护层。 2. 合金化 合金化是一种改变金属材料性能的方法，通过将其他元素与主要金属元素混合，使得合金材料具有更好的耐腐蚀性能。例如，不锈钢是一种通过在铁中添加铬等元素来提高其耐腐蚀性的合金材料。 3. 电化学防护 电化学防护是利用电化学原理来保护金属材料的一种方法。常见的电化学防护方法包括阳极保护和阴极保护。阳极保护是通过在金属材料表面形成阳极，以减缓金属腐蚀的进程。阴极保护则是通过将一种能够更容易被腐蚀的金属连接到要保护的金属材料上，使其成为电池中的阴极，从而实现金属材料的保护。 4. 环境改善 改善使用环境也是一种有效的防护措施。例如，在潮湿的环境中使用金属材料时，可以通过控制湿度或者增加通风来减缓腐蚀的速率。在酸、碱等腐蚀性介质中使用金属材料时，可以调整介质的浓度、温度等参数，以减少腐蚀的影响。 三、总结 腐蚀是金属材料在实际使用过程中不可避免的问题，合理选择和实施防护措施对于延长金属材料的使用寿命和维护设备的安全运行至关重要。本文讨论了金属材料腐蚀的原因，并介绍了常见的防护措施，
绪论 金属腐蚀的定义: 金属材料和环境介质发生化学或电化学作用，引起材料的退化与破坏称为金属的腐蚀. 本课程研究的内容 ? 1. 研究金属和周围介质作用时所发生的化学或电化学的现象、机理及其一般规律。 ? 2. 研究各种条件下金属材料的防止腐蚀的方法和措施。 三、金属腐蚀与防护的重要性 经济损失： ?直接损失：指采用防护技术的费用和发生腐蚀破坏以后的维修、更换费用和劳务费用。 ?间接损失：指设备发生腐蚀破坏造成停工、停产；引起的物资跑、冒、滴、漏损失； 对环境污染以至爆炸、火灾等事故的间接损失更是无法估量。 第一章金属材料的高温化学腐蚀 第一节概述 一、高温化学腐蚀定义： 高温化学腐蚀是研究金属材料和与它接触的环境介质在高温条件下所发生的界面反应过程的科学。 金属高温腐蚀与常温腐蚀的区别： 高温腐蚀：主要是以界面的化学反应为特征。常温腐蚀：主要是电化学过程。 金属材料的高温腐蚀反应式： Me（金属）+X（介质）--MeX（腐蚀产物） 二、高温腐蚀分类 按环境介质状态分 1）高温气态介质腐蚀（2）高温液态介质腐蚀（3）高温固态介质腐蚀 （1）高温气态介质腐蚀： 气态介质中包括有单质气体分子。非金属化合物气体分子。金属氧化物气态分子，和金属盐气态分子。由于这种高温腐蚀是在高温，干燥的气体分子环境中进行的，所以常被称为“高温气体腐蚀”“干腐蚀”“化学腐蚀”。 （2）高温液态介质腐蚀： 液态介质（包括液态金属，液态融盐及低熔点氧化物）对固态金属材料的高温腐蚀。这种腐蚀包括界面化学反应，也包括液态物质对固态物质的溶解。 （3）高温固态介质腐蚀： 金属材料在带有腐蚀性的固态颗粒状物质的冲刷下发生的高温腐蚀。这类腐蚀包括固态燃灰与盐颗粒对金属材料的腐蚀。又包括这些固态颗粒状物质对金属材料表面的机械磨损，所以人们又称为“磨蚀”或“冲蚀”。 高温腐蚀现象 （1）在金属热处理过程中，碳氮共渗和盐浴处理易于产生增碳、氮化损失和熔融盐的腐蚀。（2）含有燃烧的各个过程，比如柴油发动机、燃气轮机、焚烧炉等所产生的复杂气氛的高温氧化等腐蚀。 （3）核反应堆运行过程中，煤的气化和液化所产生的高温硫化腐蚀。 （4）在航空领域，宇宙飞船返回大气层过程中的高温氧化和高温硫化腐蚀，以及航空发动
化学与金属了解金属的腐蚀和防护化学与金属：了解金属的腐蚀和防护 金属作为一种常见的材料，在日常生活和工业领域中扮演着重要的角色。然而，金属在特定条件下容易被氧化、腐蚀，从而导致其性能下降甚至损坏。本文将探讨金属腐蚀的原因和过程，阐述常见的金属防护方法，并展望未来金属抗腐蚀技术的发展。 一、金属腐蚀的原因和过程 1.1 原因分析 金属腐蚀的原因主要是其在环境中与氧气、水和其他物质发生化学反应。常见的金属腐蚀原因包括： （1）氧化反应：金属与氧气反应生成金属氧化物。例如，铁与氧气反应生成铁氧化物，即铁锈。 （2）电化学腐蚀：金属在电解质溶液中发生电化学反应，导致金属离子溶解和电子流失。这种腐蚀常见于金属表面存在微小缺陷的情况下，如划痕、裂纹等。 1.2 腐蚀过程 金属腐蚀的过程通常包括三个基本步骤：阳极反应、阴极反应和电解质传导。具体过程如下： （1）阳极反应：金属离子溶解成阳离子，并释放出电子。阳极反应是腐蚀的起始点，导致金属表面产生腐蚀坑。
（2）阴极反应：在腐蚀环境中，通常存在一些物质（如氧气、水）作为电子的接受者，形成还原反应。这些物质被称为阴极还原剂。 （3）电解质传导：电解质中的离子传导到金属表面，与阳极反应 和阴极反应相互联系。电解质传导提供了金属离子迁移的路径。 二、金属防护方法 为了减少金属腐蚀带来的损失和危害，人们开发了多种金属防护方法。以下是常见的金属防护方法： 2.1 涂层防护 涂层是一种常见的金属防护方法，通过在金属表面形成一层保护层，起到隔离金属和环境接触的作用。常见的涂层防护材料包括油漆、热 浸镀锌、电镀、阳极氧化等。涂层的选择应根据金属的特性和使用环 境来确定。 2.2 金属合金 金属合金是由两种或更多金属组成的材料，常用于提高金属的耐腐 蚀性能。金属合金通过改变金属的化学成分和晶格结构来提高其抗腐 蚀性能。例如，不锈钢是一种常见的金属合金，含有铬、镍等元素， 使其具有优异的耐腐蚀性。 2.3 电化学方法
金属的腐蚀与防护 简介： 金属是一种常见的材料，在各个领域中都有广泛应用。然而，金属 材料在使用过程中，容易受到腐蚀的影响，从而导致质量下降甚至失效。本文将探讨金属腐蚀的原因、危害以及常见的防护措施。 一、腐蚀的原因 金属腐蚀是指金属在特定环境下与所处介质发生反应，从而引起金 属表面或内部的氧化、脱层、破损等现象。主要原因如下： 1. 化学反应：金属与介质中的氧气、水、酸等发生化学反应，形成 金属氧化物或金属盐，从而破坏金属结构； 2. 电化学反应：金属在电解质溶液中，作为阴阳极参与电化学反应，产生腐蚀电流，导致金属丧失； 3. 生物腐蚀：微生物、海洋生物或土壤中的细菌、藻类等对金属表 面进行化学作用，加速金属腐蚀； 4. 物理因素：高温、高湿度、紫外线、机械刮擦等物理因素也会对 金属产生腐蚀影响。 二、腐蚀的危害 金属腐蚀带来的危害主要体现在以下几个方面：
1. 结构破损：金属腐蚀导致金属结构受损，影响其使用寿命，甚至 引发安全事故； 2. 功能下降：腐蚀使金属表面变得不平整、粗糙，降低了其原有的 功能，如电导性、导热性等； 3. 资源浪费：腐蚀使金属材料减少，需要更多的资源进行修复和替换，增加了成本和能源消耗； 4. 环境污染：金属腐蚀产生的废物、气体和废水会对环境造成污染，对植物和动物产生不良影响。 三、金属腐蚀的防护措施 为了减少金属腐蚀的发生，需要采取一系列的防护措施。以下是常 见的几种防护方法： 1. 表面涂层：通过涂覆金属表面的保护膜，阻隔介质对金属的侵蚀。常见的涂层包括漆膜、涂层、电镀层等； 2. 阳极保护：在金属表面附近放置一个具有更高活性的金属，作为 阳极进行保护，使其更容易受到腐蚀。常见的阳极保护材料包括锌合金、铝合金等； 3. 防蚀合金：将金属与其他元素进行合金化处理，提高其抗腐蚀性能。如不锈钢中的铬能形成致密的氧化膜，阻隔外界介质； 4. 缓蚀剂：添加适量的缓蚀剂到金属表面，形成保护膜，减缓腐蚀 速度。常见的缓蚀剂有无机盐、有机酸等；
金属的腐蚀与防护 金属是一种常见而重要的材料，广泛应用于工业、建筑、制造等领域。然而，金属在使用过程中常常面临腐蚀的问题，对其性能和使用寿命造成了严重影响。因此，了解金属腐蚀的原因和防护方法显得尤为重要。 一、金属腐蚀的原因 金属腐蚀是由于金属与环境中的氧气、水和其他化学物质发生反应而导致的。以下是几个常见的金属腐蚀原因： 1. 电化学腐蚀：电化学腐蚀是金属在电解质溶液中受到外加电位作用而发生的腐蚀。金属表面存在着自然的氧化膜，当金属与电解质接触时，形成一个电池，产生氧化还原反应，导致金属腐蚀。 2. 化学腐蚀：化学腐蚀通常是由于金属与酸、碱等化学物质直接接触而引起的。这些化学物质腐蚀金属表面，破坏其结构，使金属失去原有的性能。 3. 氧化腐蚀：金属与空气中的氧气发生反应而引起的腐蚀称为氧化腐蚀。氧化腐蚀是一种常见的金属腐蚀形式，例如铁与氧气发生氧化反应产生铁锈。 二、金属腐蚀的防护方法 为了延长金属的使用寿命，减少腐蚀带来的负面影响，人们采取了各种防护方法。以下是几种常见的金属腐蚀防护方法：
1. 金属涂层：涂层是一种常见的金属腐蚀防护方法。通过在金属表 面形成一层保护膜，阻隔金属与环境的接触，减少氧气、水分和化学 物质对金属的腐蚀作用。常用的涂层材料包括涂漆、镀层等。 2. 阳极保护：阳极保护是一种利用电化学原理来防护金属腐蚀的方法。通过向金属表面提供一个较为容易腐蚀的阳极，使金属处于被保 护的状态，避免与环境中的氧气发生氧化反应。 3. 金属合金：金属合金是由两种或多种金属混合而成的材料。通过 合金的方式可以提高金属的抗腐蚀性能，减少腐蚀的发生。例如，不 锈钢是一种使用广泛的金属合金，它具有较高的耐腐蚀性能。 4. 防护涂层：防护涂层可以在金属表面形成一层保护膜，以减少金 属与环境的接触，降低腐蚀的发生。常见的防护涂层材料有陶瓷涂层、有机涂层等。 三、金属腐蚀与环境因素 金属腐蚀的发生与环境因素密切相关。以下是几个常见的环境因素 对金属腐蚀的影响： 1. 温度：高温环境会加速金属腐蚀的速度。高温下，金属与环境中 的氧气和水分反应更为剧烈，导致腐蚀加剧。 2. 湿度：湿度是金属腐蚀的重要因素。高湿度环境中，金属更容易 与水分接触，形成电池反应，加速腐蚀过程。 3. 酸碱度：酸性或碱性环境对金属具有较强的腐蚀性。酸碱环境中 的化学物质能够快速侵蚀金属表面，导致腐蚀的发生。
金属腐蚀原理及防护简介 材料是现代社会和科学发展的重要支柱，与我们的生活密切相关。随着经济发展和社会进步，各色各样的金属制品运用越来越多、无处不在。运用广泛的金属材料分黑色金属、有色金属两类。黑色金属包括铁、铬、锰及其合金;有色金属则是除铁、铬、锰之外的所有金属及合金。工业化给金属材料提供了广阔的舞台，同时也加速了金属的腐蚀，使得金属腐蚀与防护的工作倍受重视。每年全球因腐蚀造成的金属损失量约占金属总产量的30%。2021年我国腐蚀总成本约占当年GDP的3.34%，总额超过2.1万亿元人民币。因此做好金属腐蚀与防护的工作很有必要。本文主要介绍金属腐蚀以及一些常用的防护手段。 1 金属腐蚀分类 金属腐蚀是材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象，这是一个自发的过程。根据金属腐蚀机理可分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种，其中绝大多数腐蚀均是发生电化学腐蚀。 1.1 电化学腐蚀 金属在环境中与电解质溶液接触，同金属中的杂质或不同种金属之间形成电位差，构成腐蚀原电池而引起金属腐蚀的现象称为电化学腐蚀。腐蚀历程可分为两个独立的并同时进行的阳极（发生氧化反应）和阴极（发生还原反应）过程，反应过程中有电流产生。其可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种。腐蚀电池反应如下： 阳极：Fe→Fe2++2e 阴极：2H++2e→2H→H2（酸性介质中的析氢反应） O2+4H++4e→2H2O或O2+2H2O+4e→4OH-（酸性或中性介质中的吸氧反应） 1.2 化学腐蚀 金属材料在干燥气体和非电解质溶液中发生纯化学作用而引起的腐蚀损伤称为化学腐蚀。反应历程是材料表面原子与非电解质中的
氧化剂直接发生氧化还原反应，反应过程无电流产生。例如在钢铁冶炼过程中，高温氧化性气体作用于钢铁表面而生成氧化铁及脱碳的腐蚀现象就是化学腐蚀。 2 金属腐蚀防护手段 金属材料种类的多样、腐蚀环境的复杂决定了金属腐蚀防护手段的多样。防护手段大致可分为金属表面处理、电化学保护和改善腐蚀环境三大类。 2.1 金属表面处理 金属表面处理主要是指通过物理、化学及电化学手段在金属基材表面建立一种隔离保护层，以阻隔电解质溶液与基材接触，达到减缓腐蚀的目的。 2.1.1 涂层防护 涂料涂层防腐具有悠久的历史。从最早的桐油、大漆到现在各类多样的防护涂料，涂料涂层随处可见。在金属基材表面涂覆一层涂层可以隔绝水与氧气接触基底，产生保护作用。涂层防腐具有经济、方便、有效、应用普遍的特点。涂料涂层除去防护金属免遭腐蚀的作用外，还有美观、标志以及一些特殊功能。涂料防护有施工及修复简便、不受待涂装设备大小形状限制等优点。常用的涂料施工工艺有刷涂、辊涂、喷涂等，常用的漆有环氧树脂漆、聚氨酯漆、醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、丙烯酸树脂漆等。 2.1.2 金属层防护 金属层防护主要是指在基材表面覆盖一层金属或合金，将保护对象同腐蚀介质隔离开，以达到对基材金属产生保护的目的。在基材表面覆盖十几微米的保护层，可以大大提高材料的耐腐蚀性，节省大量的资源。覆盖金属保护层的手段有电镀、化学镀、热浸镀、真空镀等。从镀层与保护金属的电极电位区分，有阳极性镀层和阴极性镀层两种。其中阳极性镀层在受到破坏后依旧对基材有保护作用，而阴极性镀层受到破坏后则会加速基材腐蚀。 2.1.3 阳极氧化处理
第三单元金属的腐蚀与防护 1. 通过实验探究了解金属腐蚀的种类,知道金属发生电化学腐蚀的原因,培养动手操作能力和根据所学知识解决实际问题的能力。 2. 通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐措施,认识金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的方法,感受化学对人类生产和生活的影响。 一、金属腐蚀的分类 1. 化学腐蚀:金属与其他物质①接触,失去电子发生②反应而引起的腐蚀。 2. 电化学腐蚀: (1) 概念:③的金属或④与电解质溶液接触时,发生⑤反应,比较⑥ 的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 (2) 分类:根据腐蚀过程中电解质溶液的不同,可分为⑦腐蚀和⑧腐蚀两种。 二、金属的防护 1. 在金属表面覆盖保护层:⑨、喷油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 2. 改善金属的内部结构:制成合金。 3. 牺牲阳极的阴极保护法:利用⑩原理,让被保护的金属作为极,用更活泼的金属作为 极。 4. 外加电流的阴极保护法:让被保护金属与外加直流电源的极相连。 探究金属的电化学腐蚀 我国是世界上钢铁产量最多的国家,每年被腐蚀的钢铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占国内生产总值的2%~4%。生铁在干燥的空气中长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气中却很快被腐蚀,在海水边腐蚀得更快,生铁比纯铁易被腐蚀。 活动1 实验探究金属腐蚀的两种类型 (1) 完成下列实验,并填写下列实验报告。 实验步骤实验现象解释(用化学用语表示) ①向盛有铁粉的试 管中加入适量的稀 硫酸 ②反应片刻后,再向 上述试管中加入 少量铜粉
(2) 上述实验中金属都发生了腐蚀,步骤①发生了化学腐蚀,步骤②发生了电化学腐蚀,请你通过完成下表, 加深对两种腐蚀的认识。 化学腐蚀电化学腐蚀 条件 是否发生原电池反应 是否有电流产生 本质 活动2 生铁在干燥的空气中长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气中却很快被腐蚀,为什么?为什么生铁比纯铁易被腐蚀? 活动3 实验探究金属电化腐蚀的两种类型 向铁粉中加入少量的炭粉,混合均匀后,撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸湿润过的两支具支试管中(将两个实验分别记作甲和乙),按如图所示分别连接好仪器。几分钟后,打开止水夹,观察现象。 (1) 完成下列实验报告。 实验现象解释电极反应式腐蚀类型 甲 乙 (2) 分析比较钢铁吸氧腐蚀与析氢腐蚀的不同,完成下表。 吸氧腐蚀析氢腐蚀 电解质溶液 电极材料 得电子微粒 电极反应 【微思考】 1. 铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀? 2. 你认为在硫酸厂附近的生铁发生的主要是哪一类腐蚀? 活动4 铁锈的主要成分是什么?写出钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈的方程式。
知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. 钢铁的腐蚀 （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 ＞ 原电池负极 ＞ 化学腐蚀 ＞ 原电池正极 ＞ 电解池阴极） 2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 ＞ 若电解质溶液中 ＞ 非电解质溶液中 3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。 6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 防腐措施由好到坏的顺序： 外接电源的阴极保护法 ＞ 牺牲阳极的阴极保护法 ＞ 有一般防腐条件的保护法 ＞ 无防腐条件 补充你的知识点或写出你的疑惑： 化学能与电能的转化·练习题
金属的腐蚀和防护措施 金属腐蚀是指金属在特定环境条件下遭到化学或电化学反应而被破 坏的过程。这种腐蚀现象给金属材料的使用和维护带来了很大的挑战。为了保护金属免受腐蚀的侵害，人们发展了各种防护措施。本文将介 绍金属腐蚀的原因、不同类型的腐蚀以及常见的防护措施。 原因篇 金属的腐蚀主要由外界环境及金属材料本身的因素共同引起。下面 我们将分别介绍这两个方面的原因。 外界环境的原因： 1. 湿度：湿度是金属腐蚀的重要因素之一。在高湿度环境下，金属 与水或水蒸气接触，易发生氧化反应，导致腐蚀。 2. 酸碱度：酸性或碱性环境中，金属容易遭受腐蚀。酸性物质能够 溶解金属表面的氧化膜，而碱性物质能够与金属表面形成氢氧化物。 这些化学反应都会导致金属的腐蚀。 3. 盐分：海洋气候下含有丰富盐分的空气或介质对金属的腐蚀极为 严重。盐分与金属反应形成盐水电解质，引发更强烈的电化学腐蚀。 4. 温度：高温环境下金属容易发生氧化反应，该反应速度更快。 金属材料本身的原因： 1. 金属成分：不同金属对不同环境的耐腐蚀性能不尽相同。例如， 不锈钢具有较好的耐腐蚀性能，而铁则容易生锈。
2. 表面处理：金属表面的处理也直接影响着其腐蚀性。光洁的金属 表面可减少异质催化剂的形成，从而减缓金属的腐蚀。 3. 物理状态：金属的晶粒结构、形状和材料的分布状态等因素也会 影响金属腐蚀的程度。 腐蚀类型篇 金属的腐蚀主要分为以下几种类型： 1. 干腐蚀：金属在干燥环境中由于氧气和湿气的共同作用而发生的 氧化反应。这种腐蚀通常发生在高温和低湿度的条件下，如高温氧化、高温氧杂质腐蚀等。 2. 湿腐蚀：金属在湿润环境中与水或水蒸气反应而引起的腐蚀。湿 腐蚀主要包括敲击腐蚀、腐蚀磨擦、水腐蚀等。 3. 电化学腐蚀：金属在电解质溶液中由于电化学反应而发生的腐蚀。这种腐蚀是最常见和严重的一种腐蚀类型，如金属在海水中的腐蚀现 象就属于电化学腐蚀。 4. 应力腐蚀：金属在受到应力的情况下发生的腐蚀。外加应力会破 坏金属表面的保护层，使金属更容易发生腐蚀。 5. 间隙腐蚀：金属在密闭环境中因内外侧湿度差引起的腐蚀。间隙 腐蚀通常发生在金属零件的间隙、接缝或焊缝上。 防护措施篇
金属的腐蚀与防护 1. 引言 金属腐蚀是一种普遍存在的现象，会导致金属结构的损坏和材料性能的降低。为了防止金属腐蚀，人们开发了各种防护方法。本文将介绍金属腐蚀的原因，常见的腐蚀类型，以及常用的金属防护方法。 2. 金属腐蚀的原因 金属腐蚀是由于金属与其周围环境中的氧气、水、酸、碱和盐等物质发生化学反应所造成的。以下是金属腐蚀的主要原因： •氧化反应：金属表面与氧气发生反应，形成金属氧化物，导致金属腐蚀； •水解反应：金属与水发生反应，生成氢气和金属氢氧化物，进一步加速金属腐蚀； •酸碱腐蚀：金属与酸、碱溶液接触时，发生氧化还原反应，引起金属腐蚀；
•盐腐蚀：金属与盐溶液结合，形成电化学反应，导致金属腐蚀。 3. 常见的金属腐蚀类型 金属腐蚀可以分为多种类型，主要包括以下几种： •纯金属腐蚀：金属直接与环境中的化学物质发生反应，形成金属氧化物； •电化学腐蚀：金属在电解质溶液中发生氧化还原反应，形成正极和负极，导致金属腐蚀； •空气腐蚀：金属与空气中的氧气发生反应，导致金属表面出现氧化物； •急腐蚀：指某些金属在特定环境中发生快速腐蚀的情况，如铜在海水中的腐蚀。 4. 金属防护方法 为了有效防止金属腐蚀，人们开发了多种金属防护方法。下面将介绍常用的金属防护方法：
4.1 表面涂层防护 表面涂层防护是一种常见的金属防护方法，通过在金属表 面涂上一层防护剂来隔离金属与环境的接触，从而防止腐蚀的发生。常用的表面涂层材料包括漆料、油漆、橡胶和涂层膜等。 4.2 金属合金化 金属合金化是将金属与其他元素进行混合，形成合金的过程。金属合金通常比纯金属具有更好的抗腐蚀性能，可以降低金属腐蚀的速率，延长金属的使用寿命。常见的金属合金包括不锈钢、铝合金和镀锌钢等。 4.3 阴极保护 阴极保护是一种利用电化学原理来防止金属腐蚀的方法。 通过将一种较容易腐蚀的金属作为阴极，并连接到需要保护的金属上，形成一个电池系统，从而实现对金属的保护。常见的阴极保护方法包括电位保护和物理阴极保护。 4.4 缓蚀剂 缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速率的化学物质。它们可 以通过吸附在金属表面，形成一个保护膜来阻止金属与环境的
金属的腐蚀与防护 在我们的日常生活中，金属是一种我们经常接触到的材料。从我们 的家居设备到车辆和基础设施，金属都得到了广泛的应用。然而，金 属在长时间使用的过程中，会面临一个普遍的问题，那就是腐蚀。本 文将探讨金属的腐蚀原因以及常见的防护方法。 一、腐蚀的原因 腐蚀是金属与周围环境发生反应，导致金属表面质量的损失。金属 腐蚀的主要原因可以归结为以下几点： 1. 化学反应：金属与空气中的氧气、水分以及其他化学物质发生反应，形成腐蚀产物。例如，铁的腐蚀是由于氧气和水的存在形成的氧 化铁。 2. 电化学反应：金属在电解质溶液中与氧化还原反应发生，形成电 极体系。其中，金属作为阳极发生氧化反应，被溶解为阳极离子。 3. 环境因素：金属腐蚀还与环境的酸碱度、湿度、温度等因素有关。酸性环境、高湿度和高温都会加速金属的腐蚀过程。 二、常见的金属腐蚀防护方法 为了保护金属免受腐蚀的损害，一系列的腐蚀防护方法被开发出来。下面是一些常见的金属腐蚀防护方法：
1. 表面涂层：在金属表面覆盖一层防腐涂料或涂层是常见的防护方 法之一。这可以阻止环境中对金属的直接接触，并减少氧气和水分的 接触，从而降低腐蚀的速度。 2. 阴极保护：通过将一种更容易被腐蚀的金属（如锌）与需要保护 的金属（如铁）连接在一起，形成一个阴阳极体系。这样，腐蚀过程 会移动到更容易被腐蚀的金属上，保护主要金属不受腐蚀。 3. 合金化处理：通过添加其他元素或合金成分来改变金属的结构， 提高金属的抗腐蚀性能。例如，不锈钢是通过在铁中添加铬和镍来制 成的，以增加其抗腐蚀性能。 4. 电镀：将要保护的金属浸入带有活性金属离子的电解质溶液中， 在金属表面形成保护性的金属沉积层。这种方法可以提供一个屏障， 阻止环境中的腐蚀物质接触到金属表面。 5. 降低环境因素：通过控制周围环境的酸碱度、湿度和温度等因素，可以减缓腐蚀速度。例如，在暴露在潮湿环境中的金属表面添加干燥 剂可以降低湿度，减少腐蚀的风险。 三、结语 金属的腐蚀问题在我们的生活中是一个常见且重要的挑战。通过了 解腐蚀的原因和常见的防护方法，我们可以有针对性地采取措施来延 长金属产品的使用寿命。表面涂层、阴极保护、合金化处理、电镀以 及降低环境因素都是有效的防护手段。值得提醒的是，不同金属和不 同腐蚀环境下的选择可能会有所不同，因此在实践中需要根据具体情
金属腐蚀与防护 陈一凡 材料与化学学院031133 20131002034 金属的腐蚀的过程是金属和周围介质作用转变成金属化合物的过程，实际上就是金属和介质之间发生氧化还原反应。考察实际发生的腐蚀过程发现，氧化还原反应根据条件不同，将分别按以下两种不同的历程进行： 化学腐蚀（chemical corrosion）金属表面与非电解质发生纯化学反应而引起的损坏。通常在干燥气体及非电解质溶液（如石油、苯、醇等）中进行。特点：在腐蚀过程中，电子的传递在金属与氧化剂之间进行，腐蚀不产生电流。例如，化工厂里的氯气与铁反应生成氯化亚铁。 电化学腐蚀（electrochemical corrosion）金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏，反应过程中有电流产生。 电化学腐蚀至少有一个阳极反应和阴极反应，并有流过金属内部的电子流和介质中的离子流构成电流回路。阳极反应：金属的氧化过程，金属失去电子而成为离子，进入溶液； 阴极反应：氧化剂的还原过程，电子在阴极被氧化剂（氧气、H+）吸收。 电化学腐蚀原理 金属与环境介质发生电化学作用而引起的破坏过程称为电化学腐蚀。主要是金属在电解质溶液、天然水、海水、土壤、熔盐及潮湿的大气中引起的腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中，金属上有腐蚀电流产生，而且腐蚀反应的阳极过程和阴极过程是分区进行的。金属的电化学腐蚀基本上是原电池作用的结果。 金属与溶液的界面特性——双电层 德国化学家W.H.Nernst在1889年提出“双电层理论”对电极电势给予了说明。[1] 金属浸入电解质溶液中，其表面上的金属正离子由于受到极性水分子的吸引，发生水化作用，有进入溶液而形成离子的倾向，将电子留在金属表面。如果水化时所产生的水化能足以克服金属晶格中金属离子与电子间的引力，则金属离子脱离金属表面进入与金属表面相接触的溶液层中形成水化离子，金属晶格上的电子受水分子电子壳层同性电荷的排斥，不能进入溶液，仍然留在金属内。 界面电势差 在金属与溶液的界面上，由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果，溶液中的离子只有一部分紧密地排在固体表面附近，相距约一、二个离子厚度称为紧密层；另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为扩散层。紧密层和扩散层构成了双电层。金属表面与溶液本体之间的电势差即为界面电势差。