3.吸氧腐蚀 归东理工大溪 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 由于氢超电势的影响，在中性介质，甚至在pH等 于4的溶液中，铁已不可能发生析氢腐蚀。但铁的腐蚀 还是严重存在的。这是什么，原因呢？ 是因为阴极的吸氧作用而造成了吸氧腐蚀。当全属 发生吸氧腐蚀时，阳极仍是全属（如Fe)失电子被氧化 成全属离子（如F2+),但阴极杂质就成为氧电极了。 在阴极，主要是溶于水膜中的氧分子得电子被还原，反 应式如下： 阳极(Fe) 2Fe-4e-=2Fe2+ 阴极（杂质）O,+2H,0+4e-=4OH 总反应 2 Fe+O,+2 H,O=2 Fe(OH) -1-
11 - 1 - 3. 吸氧腐蚀 由于氢超电势的影响，在中性介质，甚至在 pH 等 于4 的溶液中，铁已不可能发生析氢腐蚀。但铁的腐蚀 还是严重存在的。这是什么原因呢？ 是因为阴极的吸氧作用而造成了吸氧腐蚀。当金属 发生吸氧腐蚀时，阳极仍是金属（如Fe）失电子被氧化 成金属离子（如Fe 2＋），但阴极杂质就成为氧电极了。 在阴极，主要是溶于水膜中的氧分子得电子被还原，反 应式如下： 阳极 (Fe) 2 Fe － 4e－ ＝ 2 Fe2+ 阴极 (杂质) O2 + 2 H2O + 4 e－ ＝ 4 OH－ 总反应 2 Fe + O2 + 2 H2O ＝ 2 Fe(OH)2
归东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 这种在中性或弱酸性介质中发生“吸收”氧气的 电化学腐蚀称为吸氧腐蚀。 E(O,/OH)可用能斯特方程计算，其值要比E(HH) 值大得多，更容易满足E(O,/OH-)>EFe2+Fe),生成的 Fe(OH)2在空气中不稳定，会被继续氧化成Fe(OH)3 大多数全属的电极电势比E(O,/OH)小得多，所以大多 数全属都可能产生吸氧腐蚀，杯出OH。甚至在酸性较 强的溶液中，全属发生析氢腐蚀的同时，也有吸氧腐蚀 产生，其速率取决于温度、水膜的厚度等因素。 锅炉、铁制水管等都与大气相通，而且不是经常 有水，无水时管道被空气充满，因此锅炉管道系统常 含有大量的氧气，所以常有严重的吸氧腐蚀。 -1-
12 - 1 - 这种在中性或弱酸性介质中发生“吸收”氧气的 电化学腐蚀称为吸氧腐蚀。 E(O2 /OH– )可用能斯特方程计算，其值要比 E(H+ /H2 ) 值大得多，更容易满足 E(O2 /OH– )＞E(Fe 2+/Fe)，生成的 Fe(OH)2 在空气中不稳定，会被继续氧化成 Fe(OH)3。 大多数金属的电极电势比 E(O2 /OH– ) 小得多，所以大多 数金属都可能产生吸氧腐蚀，析出 OH–。甚至在酸性较 强的溶液中，金属发生析氢腐蚀的同时，也有吸氧腐蚀 产生，其速率取决于温度、水膜的厚度等因素。 锅炉、铁制水管等都与大气相通，而且不是经常 有水，无水时管道被空气充满，因此锅炉管道系统常 含有大量的氧气，所以常有严重的吸氧腐蚀
力东理王大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 差异充气腐蚀 差异充气腐蚀是由于全属表面氧气分布不均匀而 引起的腐蚀，是全属吸氧腐蚀的一种形式。 例如，钢管、铸铁管埋在地下，地下的土有砂土、 黏土之分和压实不压实的区别，砂土或没有压结实黏 土的部分氧气就比较充足，即氧气的分压或浓度要大 一些，从氧的电极反应式： 02+2H0+4e=4OH 可知： 0059 E(O,/0H )=E(O,/OH) p02)1p 4 [e(OH )/c 1
13 - 1 - 差异充气腐蚀 例如，钢管、铸铁管埋在地下，地下的土有砂土、 黏土之分和压实不压实的区别，砂土或没有压结实黏 土的部分氧气就比较充足，即氧气的分压或浓度要大 一些，从氧的电极反应式： O2 + 2 H2O + 4 e– ＝ 4 OH– 可知： θ 4 θ 2 2 θ 2 [ (OH )/ ] (O )/ lg 4 0.059 (O /OH ) (O /OH ) c c p p E E − − − = + 差异充气腐蚀是由于金属表面氧气分布不均匀而 引起的腐蚀，是金属吸氧腐蚀的一种形式
归东理王大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 在氧气分压p(02)大的地方，E(O,/OH)值也大； (O2)小的地方，E(O,/OH)值也小。根据电池组成原 则，E值大的为阴极（得电子），E值小的为阳极 (失电子)，于是组成了一个氧的浓差电池。结果使 (O2)(或c(O2)小的地方即处于被压实或黏土部分 的全属成为差异充气电池的阳极，发生失电子反应， 先被腐蚀。 -1
14 - 1 - 在氧气分压 p(O2 ) 大的地方，E(O2 /OH– ) 值也大； p(O2 ) 小的地方，E(O2 /OH– ) 值也小。根据电池组成原 则，E 值大的为阴极（得电子），E 值小的为阳极 （失电子），于是组成了一个氧的浓差电池。结果使 p(O2 )（或 c(O2 )）小的地方即处于被压实或黏土部分 的金属成为差异充气电池的阳极，发生失电子反应， 先被腐蚀
归东理王大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 取铝片一块，用砂布打磨 掉其表面的氧化膜，然后滴上 滴NaCl-K3[Fe(CN)6]-酚酞混 合液，数秒钟后，可观察到液 滴的边缘出现红色，而中间部 分基本上仍为淡黄色。说明液 滴的边缘有OH生成。 铝片被氧化—差异充气腐蚀 差异充气腐蚀对工程材料的影响必须予以足够重视， 工件上的一条裂缝，一个微小的孔隙，往往因差异充气 腐蚀而毁坏整个工件，造成事故。 1
15 - 1 - 铝片被氧化—差异充气腐蚀 差异充气腐蚀对工程材料的影响必须予以足够重视， 工件上的一条裂缝，一个微小的孔隙，往往因差异充气 腐蚀而毁坏整个工件，造成事故。 取铝片一块，用砂布打磨 掉其表面的氧化膜，然后滴上 一滴NaCl-K3 [Fe(CN)6 ]-酚酞混 合液，数秒钟后，可观察到液 滴的边缘出现红色，而中间部 分基本上仍为淡黄色。说明液 滴的边缘有OH– 生成