① 电化学中的“析氧腐蚀”,“析氢腐蚀”是咋回事(详解)
注意:是吸氧腐蚀 和 析氢腐蚀
吸氧腐蚀是指金属做负极,惰性非金属作正极的一类原电池反应,例如铁生锈的反应就是吸氧腐蚀,铁做负极,铁中的杂质等物质作正极,正极发生反应O2 + 4e- +2H20 = 4OH-,吸收氧气
负极发生反应Fe - 2e- = Fe2+
析氢腐蚀是指以酸为电解液的一类原电池反应,例如铁-锌,稀硫酸为电解液的原电池,正极发生反应2H+ + 2e- = H2,析出了氢气
负极发生反应Zn - 2e- = Zn2+
② 钢铁的析氢腐蚀与吸氢腐蚀有什么区别
1、析氢腐蚀(析出氢气):
水膜酸性较强
负极反应
Fe-2e-=Fe2+
正极反应
2H++2e-=H2↑
总反应
Fe+2H+=Fe2++H2↑2、吸氧腐蚀(吸收氧气):水膜酸性较弱或呈中性负极反应
Fe-2e-=Fe2+
正极反应
2H2O+O2+4e-=4OH-
总反应
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主。
③ 铁的析氢腐蚀
吸氧腐蚀只能在铁制品表面“水膜”接近中性才发生。
阳极:2Fe-4e-==2Fe2+阴极:O2+H2O+4e-==4OH-
总反应:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O,该反应大致可以模拟铁锈生成
析氢腐蚀是这样的,只是阴极反应有所不同,本质仍是铁的电化腐蚀:
阳极:Fe-2e-==Fe2+
阴极:2(H+)+2e-==H2↑
总反应:Fe+2H+==Fe2+ +H2↑
(3)什么是钢铁的析氢反应扩展阅读:
发生析氢腐蚀的体系标准电位很负的活泼金属大多数工程上使用的金属,如Fe正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。但是当溶液中含有络合剂时,正电性金属(如Cu,Ag)也可能发生析氢腐蚀。
⑴pH < 3时,阴极反应受活化极化控制。
⑵在弱氧化性和非氧化性酸溶液中,在反应速度不是很大时,阳极反应亦受活化极化控制。
⑶Fe在酸溶液中的腐蚀形态,一般是均匀腐蚀。所以,Fe在酸溶液中的腐蚀可以当作均相腐蚀电极处理,作为活化极化控制腐蚀体系的典型例子。
负极(铁):铁被氧化Fe-2e-=Fe2+;
正极(碳):溶液中的H 被还原2H++2e-=H2↑
腐蚀条件
氢电极在一定的酸浓度和氢气压力下,可建立如下平衡:2H++2e=H2这个氢电极的电位叫氢的平衡电位,它与氢离子浓度和氢分压有关。
如果在腐蚀电池中,阳极的电位比氢的平衡电位正,阴极平衡电位当然比氢的平衡电位更正,所以,腐蚀电位比氢的平衡电位正,不能发生析氢腐蚀。
如果阳极电位比氢的平衡电位负时,则腐蚀电位才有可能比氢的平衡电位负,才有可能实现氢去极化和析氢腐蚀。总之,氢的平衡电位成为能否发生析氢腐蚀的重要基准,而EeH=-0.059PH,酸性越强,PH值越小,氢的平衡电位越正和阳极电位越负,对于氢去极化可能性的增加具有等效作用。
因此,许多金属之所以在中性溶液中不发生析氢腐蚀,就是因为溶液中氢离子浓度太低,氢的平衡电位较低,阳极电位高于氢的平衡电位。但是当选取电位更负的金属(镁及合金)作阳极时,因为他们的电位比氢的平衡电位负,有发生析氢腐蚀,甚至在碱性溶液中也发生极化腐蚀 。