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析氢腐蚀

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析氢腐蚀,在酸性较强的溶液中金属发生电化学腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。 在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的氢离子增多。这就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。在高中化学中属于电化学腐蚀。

简介

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↑

评价

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。[1]

参考文献