什么是析氢过电位

电化学基本概念1. 导体（Conductor）：能导电的物质称为导体。

有些导体依靠其中的电子传递电流，称为电子导体或第一类导体（如金属，石墨，PbO2、Fe3O4等金属氧化物）；有些导体靠离子的移动来实现其导电任务，称为离子导体或第二类导体（如电解质溶液，熔融电解质，固体电解质）。

一般来说，离子导体的导电能力比电子导体小得多。

2. 电极反应（Electrode Reaction）：电子导体能够独立地完成导电任务；而要想让离子导体导电，必须有电子导体与之相连接。

但流经两类导体的电荷载体不一样，为了使电流持续不断地通过离子导体，在两类导体界面上必然会有得电子或失电子的反应发生。

这种在两类导体界面界进行的有电子得失的化学反应称为电极反应或电化学反应。

★自发电池 / 电解池3. 阴极（Cathode）：电流通过两类导体界面时，使正电荷从电极进入溶液（发生还原反应）的电极。

4. 阳极（Anode）：电流通过两类导体界面时，使正电荷从溶液进入电极（发生氧化反应）的电极。

5. 法拉第（Faraday）：一摩尔电子的电量。

摩尔常数N A =6.02×1023；每个电子的电量 e 0 = 1.602×10-19库仑（Coulomb）；一库仑为一安培·秒（Ampere-second）；所以：1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19≈96500库仑1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19÷3600≈26.8安时（Ampere-hour）6. 法拉第定律（Faraday Law）：在整个电路中各处的电流是相等的，因此电极上通过的电量与电极反应的反应物和反应产物之间有如下的精确关系：若反应为M z + + z e- = M，则生成1摩尔 M 所需的电量为 z 法拉第。

★法拉第定律成立的前提是：电子导体中不包含离子导电的成分，而离子导体中也不包含电子导电的成分。

各种金属的氢过电位在化学中，氢过电位指的是一种物理量，代表了一种金属在水中或弱酸溶液中，与氢离子结合形成氢气的倾向程度。

当金属的氢过电位比水中的氢离子的还原电位更高时，金属会被电化学反应中的氢离子还原，从而被溶解。

氢过电位对于金属的腐蚀和防护等相关行业十分重要，下面将对几种金属的氢过电位进行粗略介绍。

镍（Ni）镍是一种优良的耐腐蚀材料，其氢过电位较高，可达-0.25V。

因此，镍可在酸碱环境下常年使用，并广泛用于冶金、冶炼、化工、制药等行业。

另外，镍还被广泛用于合金材料和电镀技术中。

铜（Cu）铜是另一种重要的金属材料，其氢过电位约为-0.34V。

铜广泛用于制作电线、电缆、地铁轨道、建筑外墙装饰等行业，而且在机械加工和电子行业中也很有用。

铝（Al）铝是一种轻便而坚固的材料，具有许多良好的性质，如导电、导热、抗腐蚀和可塑性等。

它的氢过电位约为-1.66V，比较低，但这并不影响其在航空、轨道交通、建筑等领域中的广泛应用。

锌（Zn）锌是常用的金属材料之一，其氢过电位为-0.76V，低于铜和镍，但高于铁。

锌在防腐蚀、合金材料、电池、家用电器等领域有着广泛的应用。

铁（Fe）铁是一种广泛使用的金属，其氢过电位为-0.44V。

虽然相对其他金属，它的氢过电位较低，但是在建筑物、轨道交通和汽车制造等领域中仍然有着重要的作用。

不过，铁的腐蚀性比较强，因此要对其进行保护，尤其是在潮湿环境下。

以上是几种常见金属的氢过电位介绍，有需要的读者可以在实际应用中了解更多详细信息。

在金属选择和腐蚀防护等方面，了解金属的氢过电位是非常有用的，可以帮助避免不必要的损失和其他问题。

1.腐蚀：⑴材料的腐蚀：指材料体系与环境之间发生作用而导致材料的破坏或变质的现象⑵金属材料的腐蚀：金属受到环境的高温化学氧化、电化学溶解等作用，使金属单质变为化合物（冶金的逆过程），导致金属受到损失和破坏的现象自然条件下，金属总是存在着自发回归低能稳定态的倾向——与周围介质（通常为氧）反应形成低能态的化合物，在这个过程中，金属失去电子被氧化，发生腐蚀，因此可以将金属腐蚀理解为冶金的逆过程⑶非金属材料的腐蚀：非金属受到环境的化学或物理作用，导致非金属构件变质或破坏的现象。

2.材料体系与环境的作用包括化学反应、电化学反应、物理溶解等。

3.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。

4.材料的破坏：材料的重量损失、开裂、穿孔、溶解、溶胀等。

材料的变质：材料的服役性能变差，如力学强度下降，弹性降低、韧性减小、脆性增大。

5.金属腐蚀：⑴危害：①腐蚀造成重大的直接经济损失②间接经济损失③人身伤亡和环境污染④阻碍了科学技术的发展⑵控制方法：①合理的结构设计②正确选材和发展新型耐蚀材料③研究可行的表面处理工艺④改善环境和使用合适的缓蚀剂⑤电化学保护⑶有利的一面：①电化学加工②制备信息硬件的印刷线路③腐蚀金相试样6.腐蚀分类：⑴按照腐蚀环境：干燥气体腐蚀（干腐蚀）、电解液中的腐蚀、非电解质中的腐蚀、熔融金属的腐蚀（物理腐蚀）⑵按照腐蚀机理：化学腐蚀（化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学反应而引起的破坏）、电化学腐蚀（金属的电化学腐蚀指的是金属在水溶液中与离子导电的电解质发生电化学反应产生的破坏）⑶按照腐蚀形态：①普遍性（全面）腐蚀：全面腐蚀是指发生在金属表面的全部或大部损坏，也称普遍性腐蚀②局部腐蚀：局部腐蚀是指只发生在金属表面的狭小区域的破坏。

其危害性比均匀腐蚀严重得多分类：小孔腐蚀（又称坑蚀和点蚀，在金属表面上极个别的区域被产生小而深的孔蚀现象)、缝隙腐蚀（在电解液中金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内离子的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而使金属局部破坏的现象）、电偶腐蚀（两种电极电位不同的金属或合金互相接触，并在一定的介质中发生电化学反应，使电位较负的金属发生加速破坏的现象）、晶间腐蚀（金属在特定的腐蚀介质中，沿着材料的晶界出现的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏现象）、选择性腐蚀（多元合金在腐蚀介质中，较活泼的组分优先溶解，结果造成材料强度大大下降的现象）③应力作用下的腐蚀断裂：应力腐蚀是金属在特定的介质中和在静拉伸应力（包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力等）下，所出现的低于强度极限的脆性开裂现象磨损腐蚀：是由机械因素（湍流、漩涡、多相流体冲击、空化作用、微振摩擦等）和腐蚀介质联合作用而产生的金属材料破坏现象7.阳极反应：金属原子从金属转移到介质中并放出电子的过程，即氧化过程。