山东理工大家3. 吸氧腐蚀SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY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！2 Fe - 4e-= 2Fe2+阳极(Fe)O, +2 H,0 + 4 e- = 4 OH-阴极（杂质）总反应2 Fe +O,+2H,O = 2 Fe(OH)
11 标题 - 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
山东理工大家标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOG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福E(O,/OH-)可用能斯特方程计算，其值要比E(H+/H)值大得多，更容易满足E(O,/OH-)>E(Fe2+/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(O,/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。T
12 标题 - 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
山东理工大家标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY差异充气腐蚀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。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0,+2H,0+4e-=40H0.059可知：p(O,) / pE(O,/OH)=E"（O,/OH)Q[c(OH) / 4A
13 标题 - 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
山东理工大家标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY在氧气分压p(O,)大的地方，E(O,/OH-)值也大p(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
14 标题 - 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
山东理工大家标题SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY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-K,[Fe(CN)]-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。视频素材：6，01铝片被氧化一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
15 标题 - 1 - 视频素材：6，01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