| 词条 | 析氢腐蚀 |
| 释义 | 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。 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H 增多。是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。 基本知识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。 （1）pH < 3时，阴极反应受活化极化控制。 （2）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。 （3）Fe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↑ (1) a值 a是单位时的过电位值。文献中常称为氢过电位。金属电极材料的种类对析氢反应的a值有重大影响。 按|a|的大小可划分: 高氢过电位金属(如Hg，Pb，Zn，Cd) 中氢过电位金属(如Cu，Fe，Ni) 低氢过电位金属可知，a值反映了交换电流密度i0大小。 (随着i0增大，|a|减小 ) (2) b值 b称为Tafel斜率，与金属材料和溶液关系很小， 故各种金属表面上析氢反应的b值相差不大。 b=118mV (? = 51.24mV)，这是一个典型的数值。 对单电子反应n = 1，取传递系数?α = 0.5，在25°C，可以算出b=118mv。 析氢腐蚀的控制类型 根据析氢腐蚀特点可以按照均相腐蚀电极处理，欧姆电阻可以忽略，只需要比较阴极反应和阳极反应的阻力。 属于活化极化腐蚀体系，阳极反应都受活化极化控 制。因此，比较电极反应的阻力，只需比较交换电流密度就行了。 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。 析氢腐蚀的影响因素溶液方面 (1) pH值 溶液pH值对析氢腐蚀速度影响很大，随pH值下降，腐蚀速度迅速增大。 一方面,pH值下降, Eec正移，腐蚀倾向增大； 另方面,pH值下降,ic0增大，阴极极化性能减小。 (2) 溶液中的其他组分 (3) 温度 温度升高，腐蚀速度迅速增大。 金属方面 (1) 金属材料种类和杂质 金属材料种类和所含杂质的影响既涉及阴极反应又涉及阳极反应。混合控制腐蚀体系比阴极极化控制腐蚀体系明显。 (2) 阴极区面积 (3) 金属表面的状态 钢铁析氢腐蚀示意图 |
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