金屬腐蝕的基本過程

發布時間： 2013-11-4 10:11:18

金屬腐蝕的基本過程有兩方面：一種是化學腐蝕過程。另一種是電化學腐蝕過程。化學腐蝕是氣體或液體介質與金屬表面發生化學作用，產生化合物，從而使金屬表面遭受腐蝕損壞的過程。例如含硫石油等有機物質作用于金屬時所發生的腐蝕，在干燥的氣體介質中所發生的腐蝕，高溫下氧化而產生氧化皮等，都是化學腐蝕過程。化學腐蝕的特點是腐蝕產物的膜，直接生成在發生反應的金屬表面上。膜的厚薄和疏松緊密程度，決定了金屬腐蝕的速度。化學腐蝕是一種沒有電流產生的腐蝕過程。金屬在大氣中的銹蝕，主要是電化學腐蝕。電化學腐蝕是指金屬在腐蝕的同時，伴隨著產生電流的過程。為了了解電化學腐蝕的基本原理，可做這樣的實驗：把一塊鋅和銅試片浸在稀硫酸溶液中，然后用一根導線把鋅和銅試片連接起來，并在導線中串聯一個安培計和一個電阻。這時可看到安培計上有一定量的電流通過，且電流的方向是從銅流向鋅，即電子從鋅流向銅。上述電池中鋅的電位比銅負，所以當電池工作時，鋅為負極。鋅在硫酸溶液中發生了化學反應，逐漸地以正離子狀態進入溶液，使鋅電極失去正離子，這樣自由電子便過剩而通過導線流向電位較正的銅電極(正極)，在銅極上發生還原反應而產生氫氣。由此可見，銅片上放出來的氫氣，不是銅片與稀硫酸的化學反應，而是溶液中的氫離子在銅片上獲得了從鋅原子放出的電子從而變成氫分子的結果。最后電極電位比銅低的鋅會被不斷地消耗或腐蝕。綜上所述，金屬的電化學腐蝕是自發發生的。即當電解液中有任何兩種電極電位不同的金屬相連接時即可構成原電池，而使電極電位較負的金屬成為陽極而被腐蝕。因此，電化學腐蝕的進行，必須具備這樣三個基本條件。一是有不同的金屬存在；二是不同的金屬共同處于相接觸之中；三是不同的金屬是放在互相連通的電解質溶液中。此外，金屬本身含有各種雜質和其他金屬元素，以及金屬本身的物理性質和化學性質的不均勻性，特別是在大氣腐蝕條件下，當金屬吸附一層水膜而表面上形成許多微小的原電池等，都是造成發生電化學腐蝕的條件。總之，電化學腐蝕的基本過程是由陽極發生氧化反應、電子流動、離子遷移和陰極發生還原反應這四個環節組成，缺少任何一個條件都不可能發生電化學腐蝕。本文參考《防銹知識問答》一書。

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