吸氧腐蚀的电极反应式是什么

天津美食2023-05-02  28

吸氧腐蚀的正极电极式:2H2O+O2+4e-=4OH-。吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,钢铁在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀,铁易失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Fe-2e-═Fe2+,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应。

吸氧腐蚀的发生条件

吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。

吸氧腐蚀是金属在空气中最普遍发生的一种腐蚀方式,在酸性、碱性和中性条件下都能发生作用。发生机理是由于金属表面有水分,后通过原电池原理发生作用,使得金属(如:钢铁)被空气中的氧气腐蚀,产生生锈,由于此过程中需要消耗氧气,故名为:吸氧腐蚀或者耗氧腐蚀。

1、吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀——(“吸”收氧);如钢在接近中性的潮湿的空气中的腐蚀就属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:

阴极(金属):2M - 4e = 2M2+

阳极:2H2O + O2 + 4e = 4OH-

2、析氢腐蚀:在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀——(“析”出氢);发生如下电化学反应:

阴极(活性金属)被氧化M-2e-=M2+ ;

阳极:溶液中的H 被还原2H++ 2e-=H2↑

吸氧腐蚀 金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀.

在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。

金属发生氧去极化腐蚀时,多数情况下阳极过程发生金属活性溶解,腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。因此,可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情况。

(1)如果腐蚀金属在溶液中的电位较高,腐蚀过程中氧的传递速度又很大,则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定。

(2)如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低,不论氧的传输速度大小,阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。

(3)如果腐蚀金属在溶液中的电位较低,处于活性溶解状态,而氧的传输速度又有限,则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。

扩散控制的腐蚀过程中,由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度,因而在一定范围内,腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。

扩散控制的腐蚀过程中,金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加,对腐蚀速度的增加只起很小的作用。

析氢腐蚀的三种控制类型:

(1)阴极极化控制

如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。因为Zn是高氢过电位金属,故为阴极极化控制。

其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。对这种类型的腐蚀体系,在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀速度产生很大影响。

(2) 阳极极化控制

只有当金属在酸溶液中能部分钝化,造成阳极反应阻力大大增加,才能形成这种控制类型。

有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。

(3) 混合控制

阴阳极极化程度差不多,称为混合控制。

其特点是: 腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远

对于混合控制的腐蚀体系,减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大

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。

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