DC_第二章_电化学腐蚀的理论基础(1).ppt

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1、第二章电化学腐蚀的理论基础第一节电极与电极电位第二节金属电化学腐蚀的热力学条件第三节电位-pH图第四节腐蚀电池第五节极化与去极化第六节腐蚀极化图第七节金属的钝化第八节析氢腐蚀与吸氧腐蚀第九节影响电化学腐蚀的因素引言1.ElectrochemicalCorrosion—是指金属与介质发生电化学反应而引起的变质和损坏的现象。2.DifferencebetweenElectrochemicalCorrosionandChemicalCorrosion2.1电化学腐蚀介质为能电离、可导电的电解质，且大多为水溶液。2.2电化学腐蚀中，金属失去电子的氧化反应和介质中的氧化剂得到电子的

2、还原反应在不同的部位相对独立地进行，而不是直接地进行电子交换。2.3电化学反应的阴、阳极之间有腐蚀电流产生，腐蚀电流的大小与腐蚀速度的快慢有直接关系。2.4电化学腐蚀与电极电位的关系密切。2.5电化学腐蚀具有次生过程，使得腐蚀产物最终离开发生腐蚀的原始部位。Section1ElectrodeandElectricPotential—电极与电极电位1.金属的电化学腐蚀现象2.双电层3.电极与电极电位4.电极电位的确定1.ThePhenomenonofElectrochemicalCorrosion—金属的电化学腐蚀现象1.ThePhenomenonofElectrochem

3、icalCorrosion—金属的电化学腐蚀现象图2-2Cu-Zn原电池模型为什么铜能够加速锌与稀硫酸的作用呢？铜之所以会加速锌片在稀硫酸中的溶解速度，是因为铜和锌以及稀硫酸组成了一个原电池，而且铜的析氢电位较低。2.DoubleElectricLayer—双电层（金属与溶液的界面特性）2.1FoundationofThreeTypeDoubleElectricLayer—三类双电层的建立金属离子、极性分子、电解质离子2.1.1第一类双电层：金属侧荷负电、溶液侧荷正电。金属离子和极性水分子之间的水化力大于金属离子与电子之间的结合力。金属－溶液界面溶液侧金属侧锌、镉（Cd）

4、、镁、铁等浸入水、酸、碱、盐溶液2.1.2第二类双电层：金属侧荷正电，溶液侧荷负电。金属离子和极性分子之间的水化力小于金属离子与电子的结合力。铂浸在铂盐溶液中、铜浸在铜盐的溶液中等等。2.1.3第三类双电层：金属侧荷正电、溶液侧荷负电的双电层。金属离子不能进入溶液，溶液中的金属离子也不能沉积到金属表面。2.DoubleElectricLayer—双电层（金属与溶液的界面特性）图2-3双电层(a)第一类双电层：金属侧负电，溶液侧正电(b)第二类双电层：金属侧正电，溶液侧负电(c)第三类双电层：金属侧正电，溶液侧负电2.2SternModelofDoubleElectricL

5、ayer-斯特恩双电层模型“平板电容器”的双电层结构模型：紧密双电层模型-赫姆霍兹（Helmholtz）分散双电层模型-古伊（Gouy）和奇普曼（Chipman）紧密-分散双电层模型-斯特恩2.3TheCharacteristicsofDoubleElectricLayer2.3.1双电层两层“极板”分处于不同的两相2.3.2双电层的内层有过剩电子或阳离子，当系统形成回路时，电子即可沿导线流入或流出电极2.3.3双电层犹如平板电容器，电场强度非常高2.DoubleElectricLayer—双电层（金属与溶液的界面特性）图2-4双电层结构的几种模型3.Electrodea

6、ndElectricPotential—电极与电极电位电极定义：电子导体和离子导体组成的体系称为电极；如Cu

7、

8、CuSO4称铜电极，Zn

9、

10、ZnSO4称锌电极。电极电位是指电极两侧的电位差。3.1ClassificationofElectrode—电极的分类3.1.1SingleElectrode—单电极在金属-溶液的界面上只发生单一的电极反应的电极。3.1.1.1MetalElectrode—金属电极：金属在含有该金属离子的电解质溶液中构成的而且发生电极反应的电极。3.1.1.2GasElectrode—气体电极：金属在含有气体和气体离子的溶液中构成的而且发生气体参与电

11、极反应的电极。HydrogenElectrode氢电极：OxygenElectrode氧电极：Chlorine氯电极：3.1.1.3Oxidation—reductionElectrode氧化-还原电极：电极界面上只有电子交换，而不发生金属离子在相间迁越的电极称为氧化-还原电极。3.1.2MetalCorrosionElectrode—金属腐蚀电极在一个电极上同时发生多于一个电极反应的电极。二重电极和多重电极。3.1.3ReversibleElectrodeandIrreversibleElectrode—可逆电极与不可逆电极