金属电位与腐蚀顺序表

由此判断：Zn和Ni在酸中可能腐蚀；
Zn 腐蚀倾向性 >> Ni腐蚀倾向性；
Au在酸中不会腐蚀。
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2、标准电极电位与腐蚀倾向性
➢ 恒温恒压下，可逆电池标准电极电位与反应自由能变化：
ΔG = -nFΔEo = -nF(EoC - EoA )
——阴极平衡电位（cathode）减阳极平衡电位（anode）
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腐蚀电极反应基本过程
➢ 金属腐蚀过程是典型的 复相反应， 最基本的步骤：
(1) 传质过程—浓差极化 (2) 电化学反应—活化极化 (3) 表面覆盖膜—电阻极化 ➢ 决定整个反应的速度的 步骤为控制步骤— 阻力最大 ➢ 各步骤具有不同的特征和 规律性
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3、阳极极化原因（重点：离子迁移速率）
➢ 电化学极化（活化极化）：电子运动速率大于电极反应的 速率，导致金属表面正电荷积累，电极电位向正方向移动 ➢ 浓差极化：金属离子的扩散速率小于金属的溶解速率，导 致阳极附近金属离子浓度升高、电极电位向正方向移动 ➢ 电阻极化：金属表面生成氧化膜，电流在膜中产生很大的 电压降，使电极电位升高 ➢ 说明：阳极极化程度越大，金属溶解越难进行，因此阳极 极化能减缓金属的腐蚀
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发生阴极极化（电位负移）的两种情况
M
M
电荷交换速度慢，负电荷积累 氧化剂传输较慢，负电荷积累
(电化学极化)
(浓差极化)
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5、极化曲线
➢ 极化行为通常用极化 曲线进行描述 ➢ 极化曲线：表示电极 电位与极化电流强度之间 关系的曲线。 ➢ 通过实验方法测绘极 化曲线，是研究金属腐蚀 机理和腐蚀控制的基本方 法之一。
Eo
-2.925 -2.714 -2.37 -1.66 -1.63 -1.18 -0.913 -0.762 -0.74 -0.440 -0.402 -0.283 -0.277

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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
lg
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

电动序和电偶序
电动序： 按照金属标准电极电位大小排列的顺序表。标准电极电位是纯 金属与介质中所含该金属离子的处于平衡状态时的电极电位。 电动序只能粗略地判定金属腐蚀的倾向性，在实际腐蚀体系实 用时有局限性;
电偶序： 金属和合金在实际使用条件下的腐蚀电位（非平衡电极电位） 的相对大小 排列而成的序列表;
5. 全面腐蚀造成金属的大量损失，所造成金属的损失量大 ；
6. 从技术的观点来看，这类腐蚀并不可怕，一般不会造成 突然事故。根据测定和预测的腐限的要求，涂覆不同的覆盖层，包括 金属喷镀、电镀、热浸镀和各种涂料涂装体系以防止设 备的过早腐蚀破坏。
蚀倾向就越大
2．介质条件 金属的电极电位因介质条件（成分、浓度、pH、温度等）
的不同而异，当介质条件发生变化时，金属的电偶腐蚀行为有 时会因出现电位逆转而发生变化。
通常阳极金属腐蚀电流的分布是不均匀的，距结合部越远 ，电流传导的电阻越大，腐蚀电流就越小。溶液电阻对电偶腐 蚀作用的“有效距离”影响显著。溶液的电阻越大，“有效距离”越 小。
•青铜
•Cu •黄铜 •Ni（活化） •海军黄铜
•Sn
•Pb •316、317不锈钢（活化）
•304不锈钢（活化） •铸铁
•钢或铁 •2024铝合金
•Cd •1100铝合金
•Zn •Mg和Mg合金
•↑ •阳极（贱）
•海水中的电偶序
电偶腐蚀的影响因素
1．电化学因素 电位差：两种金属在电偶序中的起始电位差越大，电偶腐
例如：晶间腐蚀导致晶粒间失去结合力，材料 的强度下降；点蚀导致金属制品穿孔而报废
电偶腐蚀的推动力： 电偶腐蚀与相互接触的金属在溶液中的电位有关，正是由
于接触金属电位的不同，构成了电偶腐蚀原电池，接触金属的 电位差是电偶腐蚀的推动力。

标准电极电位的概念标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定为0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。

如氢的标准电极电位H2←→H+ 为0.000 一般标准电极电位以298K（即25摄氏度）常见金属的标准电极电位:石墨的标准电极电位为 + 3.700 V一价金Au+ +e = Au原子价标准电极电位为 + 1．692 V三价金Au3+ + 3e=Au原子价标准电极电位为 + 1．498 V钯Pd2+2e=Pd的标准电极电位为 + 0．830 V三价铑 Rh3+ + 3e=Rh 的标准电极电位为 + 0．800 V银 Ag+ +e=Ag的标准电极电位为 + 0．799 V钌Rh3+ + 3e = Rh的标准电极电位为 + 0．790 V汞Hg2/2+ + 2e 的标准电极电位为 + 0. 789 V铜 Cu2+ + 2e 的标准电极电位为 + 0.337 V氯化银的标准电极电位为 + 0. 222 V氢2H+ + 2e = H2的标准电极电位为 0.000 V铁Fe3++3e=Fe的标准电极电位为- 0.037 V 铅 Pb2+ + 2e=Pb 的标准电极电位为- 0.126 V锡 Sn2+ + 2e=Sn 的标准电极电位为- 0.136 V 钼 Mo3+ + 3e=Mo 的标准电极电位为-0.220 V 镍 Ni2+ + 2e=Ni 的标准电极电位为-0.250 V 钴 Co2+ + 2e=Co 的标准电极电位为-0.277 V 铟 In3+ + 3e=In 的标准电极电位为-0.342 V 镉 Cd2+ + 2e 的标准电极电位为-0.403 V 铁 Fe2+ + 2e=Fe的标准电极电位为- 0.440 V 镍硼Ni-B镀层的自腐蚀电位为-0.5V，比Ni-B-PTFE的自腐蚀电位要高,而Ni-B-PTFE复合镀层的自腐蚀电位为-0.63V左右铬 Cr3+ + 3e = Cr 的标准电极电位为-0. 74 V 锌Zn2+ + 2e 的标准电极电位为- 0. 763 V 钨 W 的标准电极电位为- 1. 05 V 锰 Mn2+ + 2e 的标准电极电位为- 1.179 V 钛 Ti2+ + 2e 的标准电极电位为- 1.630 V铝 Al3+ + 3e 的标准电极电位为- 1.663 V 镁 Mg2+ + 2e 的标准电极电位为- 2.363 V 钕 Nd 是一种活性极强的金属,标准平衡电位为- 2.431 V1氢 H 3锂Li 4铍Be 5硼 B 6碳 C8 氧 O 9 氟 F 11纳Na 12镁Mg 13铝Al 14硅Si 15 磷 P 16硫 S 17 氯Cl 19钾K 22钛Ti 24铬Cr 25锰Mn 27钴Co 33砷As 42钼Mo 44钌Ru 46钯Pd 51 锑Sb 52 碲Te 60 钕Nd 73 钽Ta 74钨 W 76锇Os 77铱Ir 78铂Pt 80汞Hg 82铅Pb。