第三章-电化学腐蚀动力学.ppt

**热力学:讨论的是倾向和能力,平衡过程 假定:一个电极反应——平衡可逆过程这个电极反应有一个平衡电极电位以此来判断其腐蚀倾向动力学:将一个体系中可能存在的两个反应放在一起比较: 假想:连接组成原电池:电极电位负—被腐蚀如:宏观的电偶腐蚀或者如:微观腐蚀电池,铁溶解+吸氧反应腐蚀动力学研究什么?材料的腐蚀速度*电池开路时:电极反应是存在的,平衡可逆双电层:平衡电极电位电势差:开路电压平衡电极,不存在净电流,是不腐蚀电极 电池接通时:平衡打破、产生电流电子的流动:电极反应向一方进行 原有的倾向成为实际行动:阳极+阴极原动力*如果真的形成一个原电池(腐蚀电池)会怎么样?——有电流: 阳极反应产生的电子流向阴极 腐蚀:阳极-阴极短路——两电极的电位-相等阳极电位-升高;阴极电位-降低—— 此时原有平衡被打破偏离平衡电极电位-非平衡电极电位 阳极Ea>Ee,η=Ea-Ee>0 有电子流出阴极Ec<Ee,η=Ec-Ee<0 有电子流入**由于电流流过电极表面,电极失去平衡,引起电位发生变化的现象极化实验现象:Cu+Zn3%NaCl接通前: Zn的开路电位:EZn0=-:ECu0==110欧,R内=90欧接通后:通电瞬间有较大电流,但很快下降,几分钟后达到稳定,I稳=×10-4A,比I始约小30倍。*接通前接通后ECu0ECuEznEZn0E0ηc<0ηa>0接通前接通后ECu0ECuEZnEZn0it/s电流减少阴极和阳极的电位差急剧下降腐蚀速度降低*极化:自然界普遍规律。 物理化学:平衡体系变化产生减弱引起该变化原动力的对抗因素原动力-破坏平衡-,极化的本质是电极过程存在某些较慢步骤,限制了电极反应速度**:对于任何一个电极:为交换电流密度,表征平衡电位下正向反应与逆向反应的交换速度平衡的金属电极是不发生腐蚀的电极平衡时,物质交换与电量交换仍进行,但电极表面不会出现物质变化,没有净电流出现