析氫腐蝕和吸氧腐蝕PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 由陰極極化的本質(zhì)可知，凡能在陰極上吸收電子的 過程（即陰極還原反應(yīng)）都可以構(gòu)成金屬電化學(xué)腐蝕的陰極過程。 陰極上吸收電子的還原反應(yīng)大致有以下幾類：1.溶液中陽離子的還原反應(yīng)溶液中陽離子的還原反應(yīng) 如:析氫反應(yīng):222HeH金屬離子的沉積反應(yīng):CueCu22金屬離子的變價反應(yīng):23FeeFe第1頁/共61頁2.溶液中陰離子的還原反應(yīng)溶液中陰離子的還原反應(yīng) 如:氧化性酸根離子的還原反應(yīng):OHNOeHNO22322或2326222SOeOS3.溶液中中性分子的還原反應(yīng)溶液中中性分子的還原反應(yīng) 如:吸氧反應(yīng)OHeOHO4422氯的還原反應(yīng)CleCl2224.不溶性化合物的還原反應(yīng)不溶性化合物

2、的還原反應(yīng) 如:OHOHFeeOHFe23)()(第2頁/共61頁5.有機化合物的還原反應(yīng)有機化合物的還原反應(yīng) 如：OHRHHeRO2244或222RHHeR 式中，R代表有機化合物中的基因或有機化合物分子。 在電化學(xué)腐蝕過程中，上述反應(yīng)中的氫離子和氧分 子的還原反應(yīng)是最為常見的兩個陰極去極化過程。如，鐵、鋅、鋁等金屬在酸性介質(zhì)中的腐蝕，其陰極過程就是氫離子的還原反應(yīng)；而鐵、鋅、銅等金屬在大氣、海水、中、堿性土壤中的腐蝕，其陰極過程都是氧分子的還原反應(yīng)。 本章主要討論氫去極化腐蝕和氧去極化腐蝕。第3頁/共61頁 第二節(jié) 析氫腐蝕 以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕，稱為氫去極化腐蝕(簡稱氫去極化

3、)，或析氫腐蝕。 由前述可知，析氫腐蝕的基本特征是腐蝕介質(zhì)中的H+ 在腐蝕過程進行時起到一種去極化劑的作用，即由H+的還原而構(gòu)成陰極過程，H+發(fā)生還原反應(yīng)的情況如何直接影響著系統(tǒng)中金屬的腐蝕速度。 第4頁/共61頁析氫過程的陰極極化曲線析氫過程的陰極極化曲線（氫離子作為唯一的去極化劑情況下）由于緩慢步驟形成的阻力，在氫的平衡電位下將不能發(fā)生析氫腐蝕。因此氫的析出電位要比氫電極的平衡電位更負一些，兩者間差值的絕對值稱為氫過電位。在一定電流密度下，氫的平衡電位與析氫電位之差，就是該電流密度下氫的過電位。過電位是電流密度的函數(shù)。第5頁/共61頁 金屬發(fā)生析氫腐蝕時，H+發(fā)生還原反應(yīng)的電位，即析氫電位

4、必須高于金屬的電極電位。MHEE2(5-1) 由式（52）可知，析氫電位等于氫的平衡電極電位與析氫過電位 之差2H222/,HHHeHEE(5-2)一、腐蝕過程中的析氫電位一、腐蝕過程中的析氫電位HHHHHeFRTEElg3.222/,因為(5-3)pHpHFRTEHHe0591. 03 . 22/,(5-4)當溫度為25時，第6頁/共61頁二、析氫過電位二、析氫過電位 H+ 在電極上發(fā)生還原的總反應(yīng)為 ： 最終產(chǎn)物為氫分子。實驗已證明，氫的陰極過程實際上是分幾步進行的，在酸性介質(zhì)中，H+的陰極反應(yīng)主要由下列步驟組成：222HeH（1）水化氫離子向電極擴散并在電極表面脫水OHHOHH22(5-

5、5)第7頁/共61頁( 2 )H+在電極表面接受電子并形成吸附態(tài)的氫原子Had adHeH( 3 )吸附態(tài)的氫原子進行復(fù)合脫附2HeHHad( 4 )氫分子聚集成氫氣泡析出。吸附態(tài)的氫原子也可能發(fā)生電化學(xué)復(fù)合脫附2HHHadad 在這些步驟中，如果某一步驟進行得緩慢，就會控制影響著其他步驟的順利進行，由陽極流過來的電子就會在陰極上積累，導(dǎo)致陰極電位向負向移動，從而產(chǎn)生一定的陰極過電位。第8頁/共61頁 在堿性介質(zhì)中，如果發(fā)生析氫反應(yīng)，電極上還原的不是氫離子，而是水分子，是電子直接加在水分子上，然后分解產(chǎn)生氫氣和OH- OHHeOH22222(5-9) 其陰極過程的步驟大致也是四步。不論在酸性介

6、質(zhì)還是在堿性介質(zhì)中，對大多數(shù)金屬電極來說，H+接受電子的電化學(xué)步驟一般是最緩慢的，是控制步驟。 根據(jù)這一結(jié)論而導(dǎo)出的析氫過電位 與陰極電流密度ic之間的關(guān)系在電位偏離平衡值較小的范圍內(nèi)成線性關(guān)系2HCHRi(5-10) 當電位離開平衡電位值較遠時(電流密度增加), 與 lgic成線性關(guān)系 HCHHHibalg(5-11)第9頁/共61頁 根據(jù)這一結(jié)論而導(dǎo)出的析氫過電位 與陰極電流密度ic之間的關(guān)系在電位偏離平衡值較小的范圍內(nèi)成線性關(guān)系2HCHRi(5-10) 當電位離開平衡電位值較遠時(電流密度增加), 與 lgic成線性關(guān)系 HCHHHibalg(5-11)第10頁/共61頁 這一關(guān)系式是塔

7、菲爾于1905年通過對析氫反應(yīng)的大量實驗總結(jié)出來的。對析氫過電位的研究能夠查明析氫的機理，因此有很大的理論價值。對析氫過電位所確定的一些規(guī)律能夠部分地擴大應(yīng)用于其他電化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)，這就大大地提高了研究析氫過電位的理論意義。 當前的電化學(xué)工業(yè)主要是水溶液的電化學(xué)，水的電解過程可能疊加到任何陰極或陽極反應(yīng)上，所以析氫過電位的研究也有很大的實用價值。 第11頁/共61頁三、析氫過電位與電極材料的依賴關(guān)系三、析氫過電位與電極材料的依賴關(guān)系 析氫過電位與電流密度及其對數(shù)間的關(guān)系見圖5-l。 第12頁/共61頁析氫過電位與電極材料有密切的關(guān)系。例如汞，(圖5-1b)所示的具有常數(shù)a和b的半對數(shù)關(guān)系，當

8、電流密度很高時（此值可達100Acm2）都是適用的。而對其他一些金屬，如鉛則在某一電流密度范圍內(nèi)出現(xiàn)一個新的半對數(shù)直線，a H變了，b H保持相同，見圖5-2。第13頁/共61頁 根據(jù)緩慢放電理論求得的b H值為0.118V(25)，這與大多數(shù)金屬電極上實測的b H值大致相同，見表5-l。在酸性溶液中，25時，氫在鉑、鈀電極上析出的實測數(shù)據(jù) b H為0.03V，說明氫析出的控制步驟不是式(5-6)所示。目前可以認為，極化不大時，在光滑的鉑、鈀金屬上，氫析出的控制步驟如式(5-7)所示；極化較大或電極表面被極化時，控制步驟可能如式(5-8)所示。 a值與材料有關(guān)。第14頁/共61頁金 屬酸性溶液

9、堿性溶液金 屬酸性溶液堿性溶液aH/(V) bH/(V) aH/(V) bH/(V)aH/(V) bH/(V) aH/(V) bH/(V)PtPdAuWCoNiMoFeMnNbTiBi0.100.240.400.430.620.630.660.700.800.800.820.840.030.030.120.100.140.110.080.120.100.100.140.120.310.530.600.650.670.760.900.830.100.130.140.100.140.110.120.14CuAgGcAlSbBcSnZnCdHgTlPb0.870.950.971.001.001.08

10、1.201.241.401.411.551.560.120.100.120.100.110.120.130.120.120.1140.140.110.960.730.641.281.201.051.541.360.120.120.140.230.120.160.110.25表5-1 不同金屬上析氫反應(yīng)的Tafel常數(shù)aH和bH/值第15頁/共61頁 由表5-1可以看到， a H的數(shù)值對不同金屬來說變化很大，由鉑0.10V到鉛1.56V，這主要是因為不同金屬上析氫反應(yīng)的交換電流密度不同，見表5-2；有的則是因析氫反應(yīng)機理不同引起的。 第16頁/共61頁金屬lgiH(Acm2) 金屬lgiH(Ac

11、m2)PdPtRhIrNiAuFeWCu-3.0-3.1-3.6-3.7-5.2-5.4-5.8(1mol HCl)-5.9-6.7(0.5mol H2SO4 )NbTiZnCdMnTlPbHg-6.8-8.3-10.3 (0.5mol H2SO4 )-10.8-10.9-11.0-12.0-13.0*注:除注明者外,其余為1mol H2SO4 中的數(shù)據(jù)。表5-2 不同金屬上析氫反應(yīng)的交換電流密度第17頁/共61頁1)氫在其上析出具有高過電位的金屬(aH1.01.6V)，如 P b、Hg、C d、Zn、S n等。2) 氫在其上析出具有中過電位的金屬(aH0.51.0V)， 如 Fe、 Co、

12、Ni、Cu等。3) 氫在其上析出具有低過電位的金屬(aH0.10.5V)，如Pt、Pd、W等。這種分類方法雖然很簡單，然而對電化學(xué)實踐中選擇電極材料卻有一定的參考價值。根據(jù)a H值的大小可將常用電極材料大致分為三類：第18頁/共61頁 影響析氫過電位的因素很多，除電流密度、電極材料和溶液組成及濃度外，還與電極表面狀態(tài)、溫度、溶液的 pH值等有關(guān)。 氫過電位隨溫度的升高而降低，其溫度系數(shù)決定于金屬的本性和電流密度。在給定電流密度下，過電位隨溫度變化的特性受塔菲爾方程式中常數(shù)a和b的相應(yīng)變化所影響，見圖 5-3。第19頁/共61頁第20頁/共61頁 平均說來，過電位的溫度系數(shù)，即(d /d t)，

13、是l4mV/； 低限屬于析氫過電位低的金屬， 高限則屬于過電位高的金屬。 一般地說， 在酸性溶液中：H隨pH增加而增加，pH每增加一單 位， H增加59mV； 在堿性溶液中：則隨pH增加而減小， pH每增加一個 單位, H減小 59mV。 第21頁/共61頁 四、析氫腐蝕的控制過程四、析氫腐蝕的控制過程 如果酸性溶液中沒有其他電極電位比氫電極電位更正的去極化劑存在，則金屬腐蝕的陰極過程只是析氫的還原反應(yīng)。VEOHOH229. 122/ 但是，放置于空氣中的酸性溶液中，往往溶解有一定量的氧，其 ，似乎溶解氧比氫離子更容易還原。 不過由于氧在酸性溶液中的溶解度非常小(例如,在20時0.05mol

14、L-1硫酸溶液中氧的飽和濃度僅為 mol L-1)，故氧還原反應(yīng)的極限擴散電流密度很小，又由于H+的電遷移速率很大。因此一般在考慮靜置的酸性溶液中金屬的腐蝕時，可以忽略空氣中溶解于溶液中的氧的作用，且不致引起明顯的誤差。 但若酸性溶液中含氧量足夠高或酸性溶液中含有抑制以H+為去極化劑的緩蝕劑時，尤其是在溶液劇烈攪拌的情況下，溶于溶液中的氧的作用就不能忽視。第22頁/共61頁 金屬的析氫腐蝕速度根據(jù)陰、陽極極化性能，可分為陰極控制、陽極控制和混合控制。1.陰極控制陰極控制 金屬鋅在酸中的溶解即是陰極控制下的析氫腐蝕，這是因為鋅的溶解反應(yīng)，活化極化較低，而氫在鋅上析出的過電位即極化值卻非常高，見圖

15、5-4。 第23頁/共61頁 以純鋅的析氫腐蝕極化圖為基準，若鋅中含有相對鋅具有較低過電位的金屬，如鐵等，將使鋅的腐蝕速度增大；相反，若雜質(zhì)為鉛，可使鋅的腐蝕速度降低，這可從氫析出反應(yīng)動力學(xué)解釋。 析氫的總速度，也即鋅的溶解總速度取決于氫在基本金屬鋅上和雜質(zhì)上析出的動力學(xué)。用表5-1的數(shù)據(jù)，把它們分別代人塔菲爾方程，得到如下的氫在基本金屬鋅和雜質(zhì)鐵及鉛上析出的過電位方程為：第24頁/共61頁HZnHZniVVlg12.024.1(5-12)HFeHFeiVVlg12. 070. 0(5-13)HPbHPbiVVlg11.056.1(5-14) 假定雜質(zhì)鐵的含量w Fe為0.1%，又假定工業(yè)鋅在

16、酸中腐蝕的條件下表面是等電勢的（即金屬和溶液上的IR降等于零）。第25頁/共61頁 對于雜質(zhì)鐵，過電位 可利用氫在鋅上的析出速度來表示。因此， 由式(5-12)和式(5-13)， HFeHZniHZnHFe (5-15)HZnHFeiilg12. 024. 1lg12. 070. 0(5-16)54.012.024.170.01010HZnHFeii (5-17) 第26頁/共61頁 由于含雜質(zhì)鐵的鋅表面上析出氫的總速度可以寫為：HFeHZnHcorriiii001. 0999. 0 (5-18)將式(5-17)代入式(5-18)得:HFeHZnHcorriiii54. 010001. 099

17、9. 0HZni)467. 3999. 0(HZni466. 4 (5-19)由式(5-19)可知，含wFe0.1%的鋅，其腐蝕速度是純鋅腐蝕速度的4.466倍。類似的方法可以證明，雜質(zhì)鉛的存在將使鋅的腐蝕速度降低。第27頁/共61頁2.陽極控制陽極控制 陽極控制的析氫腐蝕一般發(fā)生在某些易鈍化的金屬中如鋁、不銹鋼等在含氧的稀酸或氧化性酸中的腐蝕。這是因為，在這種情況下，金屬發(fā)生腐蝕溶解時，其金屬離子必須穿透鈍化膜才能進入溶液，因此會產(chǎn)生很高的陽極極化。 圖5-5為鋁在含氧稀酸中的析氫腐蝕極化圖，是陽極控制。易鈍化的金屬在含氧的溶液中，即使鈍化膜有缺陷也因易被修復(fù)，故其腐蝕速度降低。當溶液中含有

18、Cl-時，其鈍化膜易被破壞，能使腐蝕速度大大增加。第28頁/共61頁第29頁/共61頁3.混合控制混合控制 鐵和鋼在酸性溶液中的析氫腐蝕是陰、陽極混合控制，因為陰、陽極極化大約相同，見圖5-6。在一定的電流密度下，碳鋼的陰、陽極極化都比純鐵的低，這意味著碳鋼的析氫腐蝕速度比純鐵的大。 第30頁/共61頁從析氫腐蝕的陰、陽極極化曲線和混合控制可看出，腐蝕速度和腐蝕電位間的變化沒有簡單的相關(guān)性。同樣在使腐蝕速度增加的情況下：陰極控制一般使腐蝕電位變正，見圖5-4；陽極控制使腐蝕電位變負，見圖5-5；混合控制使腐蝕電位即可變正，又可變負，見圖5-6，視具體情況而定。 金屬的析氫腐蝕通常為陰極控制或陰

19、、陽極混合控制，腐蝕速度主要取決于析氫過電位的大小。第31頁/共61頁 析氫過電位大則析氫腐蝕速度就小。因此，為了減小或防止析氫腐蝕，通?？刹捎萌缦碌姆椒ǎ海?）改變金屬材料的成分，加入析氫過電位高的成分， 如在銅中加鋅等。（2）減小或清除金屬中的有害雜質(zhì)，特別是析氫過電位 小的雜質(zhì)。（3）對金屬所處的環(huán)境添加緩蝕劑。（4）降低活性陽離子成分加Cl-、S2-等。（5）設(shè)法減小陰極面積。 對于陽極控制的析氫腐蝕，則應(yīng)設(shè)法加強其鈍化，防止其活化。較有效的方法有，改變金屬材料的成分，添加易鈍化的成分，在金屬所處的腐蝕環(huán)境中，添加能使金屬易鈍化的緩蝕劑等。五、減小析氫腐蝕的途徑五、減小析氫腐蝕的途徑第

20、32頁/共61頁一、概念: 氧去極化腐蝕(吸氧腐蝕）、氧電位、超電勢二、腐蝕過程中的氧電位及電極的反應(yīng)過程 發(fā)生吸氧腐蝕的條件三、陰極極化曲線及特征四、吸氧腐蝕的過程及特點五、吸氧腐蝕影響因素六、吸氧腐蝕與析氫腐蝕的比較 第33頁/共61頁概念: 氧去極化腐蝕(吸氧腐蝕)-金屬發(fā)生以氧分子的還原 反應(yīng)為陰極過程的腐蝕。二、腐蝕過程中的氧電位及電極的反應(yīng)過程二、腐蝕過程中的氧電位及電極的反應(yīng)過程 金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，氧分子發(fā)生還原反應(yīng)的電位，亦稱氧電位，必須比金屬的電位正。MOEE2(5-20)第34頁/共61頁 在中、堿性溶液中：OHeOHO44222(5-21)在酸性溶液中：OHeHO222

21、44(5-23)第35頁/共61頁 其平衡電位為: 4/,/,22222lg43 . 2OHppFRTEEOOHOHOOHOHO(5-22)2Op為氧分壓21.02ppO4/,/,222lg43 . 2HOOHHOOHHOappFRTEE(5-24)與析氫腐蝕相比，溶氧腐蝕更易發(fā)生。第36頁/共61頁 若不涉及反應(yīng)歷程的細節(jié)，則各種電極上氧的還原反應(yīng)歷程基本上可分為兩大類： “四電子反應(yīng)途徑”，即氧分子連續(xù)得到四個電子 在酸性溶液中OHeHO2244 在堿性溶液中OHeOHO44222 “二電子反應(yīng)途徑”是氧分子首先得到兩個電子還原為 H2O2，然后再進一步還原為水或OH-，氧電極過程是復(fù)雜的

22、：第37頁/共61頁 在酸性和中性溶液中的基本反應(yīng)歷程如下：（1）22222OHeHO（2）OHeHOH222222 在堿性溶液中，反應(yīng)的最終產(chǎn)物為 OH- ，同時中間產(chǎn)物 H2O2能按照 離解。因此在強堿性溶液中，氧還原過程的基本反應(yīng)歷程為：OHHOOHOH2222（1）OHHOeOHO2222（2）OHeOHOH32222 第38頁/共61頁在腐蝕領(lǐng)域，若不考慮其電極過程機理的情況下，氧的陰極還原反應(yīng)由以下幾個步驟組成：（1）氧穿過空氣-溶液界面進入溶液。（2）在溶液對流作用下，氧遷移到陰 極表面附 近。（3）在擴散層內(nèi)，氧在濃度梯度作用下擴散到陰極 表面。（4）在陰極表面氧發(fā)生電化學(xué)還原

23、反應(yīng)。第39頁/共61頁極化曲線可分為三個部分:三、陰極極化曲線及特征 Ee-B區(qū)區(qū)B-C區(qū)區(qū)C-D區(qū)區(qū)第40頁/共61頁l.Ee-B區(qū)區(qū) 超電勢不大，電流密度不大時為電化學(xué)步驟控制。此 時又分兩種情況： 若電位在稍微偏離平衡電極電位的Ee一A區(qū)，則活化過電位與電流密度成線性關(guān)系。Ria(5-25)式中，R為常數(shù)； 若電位在偏離平衡電極電位較遠電流密度較大的A-B區(qū)，則活化過電位與電流密度的對數(shù)成線性關(guān)系。ibaalg(5-26)第41頁/共61頁2.B-C區(qū)區(qū) 當電流密度繼續(xù)增大時，由于氧的擴散速度有限，供氧受阻，出現(xiàn)了明顯的濃差極化，此時濃差極化過電位c與電流密度的關(guān)系為dcciinFRT

24、1ln(5-27) 這時的陰極過程受氧的電化學(xué)步驟和擴散步驟共同控制，總的陰極過電位是活化過電位和濃差過電位之和， 即 。 222,OcOaO第42頁/共61頁 3.C-D區(qū)區(qū) 電流密度達到了極限擴散電流密度il 。表明這時吸氧的陰極過程完全由擴散步驟控制。當 iil時，由式(5-27)可知，實際上不會發(fā)生這種情況。因為當電位負到一定的數(shù)值時，另外的還原反應(yīng)就可能發(fā)生了。 例如，達到所在介質(zhì)中氫的析氫電位，氫的去極化過程就開始了。此時兩種去極化過程同時進行電流密度是il再加上析氫電流。其總的極化曲線為DEF。第43頁/共61頁 四、吸氧腐蝕的過程及特點四、吸氧腐蝕的過程及特點 金屬發(fā)生氧去極化

25、腐蝕時，一般情況下陽極過程是金屬的活性溶解，腐蝕過程受陽極過程控制。而氧的陰極過程又主要取決于溶解氧向電極表面的傳遞速度和氧在電極表上的放電速度。所以，可粗略地將氧去極化腐蝕分為如下三種情況： （1）若金屬在溶液中的電位較正，并且腐蝕過程中氧的傳遞速度又很大，則金屬的腐蝕速度主要由氧在電極上的放電速度決定，相應(yīng)的陽極溶解反應(yīng)的極化曲線將與氧的陽極極化曲線相交于氧還原反應(yīng)的活化極化區(qū)，見圖5-8中的交點K。第44頁/共61頁第45頁/共61頁 這時腐蝕電流密度小于氧的極限擴散電流密度的一半，金屬表面氧的濃度大于溶液中氧的溶解度的一半，金屬腐蝕的速度受金屬表面上氧的放電速度控制。例如，銅在強烈攪拌

26、的敞口溶液中的腐蝕。（2）若金屬在溶液中的電位較負并處于活性溶解狀態(tài)，而氧的傳送速度又有限，則金屬的腐蝕速度將由氧的極限擴散電流密度決定。陽極極化曲線和陰極極化曲線將相交于氧的擴散控制區(qū)，如圖5-8中的交點L。鋅、鐵和碳鋼等金屬及其合金在天然水或中性溶液中的腐蝕都屬于這種情況。 （3）若金屬在溶液中的電位非常負，不論氧的傳送速度大還是小，陰極過程將由氧去極化和氫去極化共同組成。此時三條極化曲線相交于一點M。由圖5-8中的交點M可知，這時的腐蝕電流大于氧的極限擴散電流。第46頁/共61頁 在由擴散控制的腐蝕體系中，由于腐蝕速度只決定于氧的擴散速度，因而在一定范圍內(nèi)，腐蝕電流將不受陽極極化曲線的斜

27、率和起始電位的影響。如圖5-9中所示，M、M1、M2三種金屬在同一腐蝕介質(zhì)中的陰極極化曲線雖然不同，但腐蝕電流卻一樣。其值都等于氧到達金屬表面的極限擴散電流密度。例如，在海水中各類普通碳鋼和低合金鋼的腐蝕速度沒有明顯的區(qū)別。如果在給定溶液中，氫電極的平衡電位比金屬的平衡電位更正的話，則氧去極化腐蝕的同時伴隨著氫去極化腐蝕，見圖5-9中的虛線1、2和3。第47頁/共61頁第48頁/共61頁 在擴散控制下，金屬中的陰極性雜質(zhì)或微陰極數(shù)量的增加，對腐蝕速度的增加起的作用不明顯，不像氫去極化腐蝕那樣有明顯的差別。這是因為在擴散控制下主要問題是氧量不足，增加微陰極的面積，并不能從根本上解決氧量不足的問題

28、。 三、影響吸氧腐蝕的因素三、影響吸氧腐蝕的因素 如果吸氧腐蝕過程受陰極控制，當供氧速度很快，腐蝕電流小于氧的極限擴散電流時，金屬的腐蝕速度主要取決于陰極氧還原反應(yīng)的活化過電位。此時金屬中的陰極雜質(zhì)、合金成分和組織、微陰極面積等都將影響吸氧腐蝕速度。第49頁/共61頁 不過，在大多數(shù)情況下，供氧速度有限，吸氧腐蝕速度受氧的擴散過程控制。這種情況下，金屬的腐蝕速度就等于氧的極限擴散電流密度：0,22CnFDiiOOlcorr(5-28) 因此，凡影響氧的極限擴散電流密度的因素都將影響腐蝕速度的大小。1.溶解氧濃度的影響溶解氧濃度的影響1 ,2,eeEE12llii12corrcorrii12co

29、rrcorrEE 氧的極限擴散電流密度隨溶解氧的濃度增大而增大，也即吸氧腐蝕速度增大，如圖5-10所示。由極化曲線可知，氧含量低的極化曲線1比氧含量高的陰極極化曲線2初始電位負，即 ， 并且 ， 因而 ，而且腐蝕電位亦較負： 。 第50頁/共61頁第51頁/共61頁 值得注意的是，若金屬具有鈍化特性，則當氧濃度增大到一定程度時，由于 達到了該金屬的致鈍電流密度 。(見第六章)，則該金屬反而從活化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為鈍態(tài)，氧去極化的腐蝕速度將明顯下降見圖6-5。2,Oelppi2.溫度的影響溫度的影響 溶液的粘度隨溫度升高而降低，從而使溶解氧的擴散系數(shù)D增加，故溫度升高會加速腐蝕過程。但對于敞開體系，溫度

30、升高存在著另一相反的作用是使溶解氧的溶解度降低，特別是在接近沸點時，氧的溶解度急劇下降，從而使腐蝕速度減小。因此，如圖5-11所示鐵在敞開的水中的腐蝕速度在80附近達到最大值。第52頁/共61頁第53頁/共61頁 對于封閉體系，溫度升高使氣相中氧的分壓增大，有增加氧在溶液中的溶解度的趨勢，這與溫度升高使氧在溶液中的溶解度降低的作用大致相抵消，所以腐蝕速度將一直隨溫度升高而增大。3.鹽含量的影響鹽含量的影響 隨著鹽含量的增加，溶液的電導(dǎo)率增大，電阻極化會減小，使腐蝕速度增加。但當鹽濃度增加到一定程度后，由于氧的溶解度顯著降低，使腐蝕速度下降。例如，在中性溶液中，當NaCl含量增加 3時（大約相當于海水中 NaCI的含量），鐵的腐蝕速度達到最大值，如圖5-12所示。 4.溶液攪拌和流速的影響溶液攪拌和流速的影響 流速或攪拌的增加，可使擴散層厚度減小，氧的極限擴散電流增加，因而腐蝕速度增大。第54頁/共61頁第55頁/共61頁 這是因為氧到達陰極表面，要通過一定厚度的液體和靜止層。由于靜止層是相對靜止的，氧通過較困難。在不加攪