電化學(xué)腐蝕名詞解釋

1、腐蝕：指材料由于環(huán)境作用引起的破化或變質(zhì)腐蝕作用：由于地下水中氫離子置換鐵,使鐵離子溶于水中,從而使鋼鐵材料受到腐蝕的作用。氫離子可以是水中原有的,也可以是由于鍋爐中水溫增高,弱基性鹽類經(jīng)水解而生成。此外,溶解于水中的O2、C02、H2s也可以成為腐蝕作用的因素。錳的鹽類、硫化鐵、有機(jī)物及油脂都能作接觸劑而加強(qiáng)這一作用。一般氫離子濃度較高pH7)的酸性水都有腐蝕性。深部堿性碳酸鈉水對(duì)鋼管有強(qiáng)烈腐蝕作用。3.腐蝕反應(yīng)：4.腐蝕分類：電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕就是金屬和電解質(zhì)組成兩個(gè)電極，組成腐蝕原電池。不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)

2、腐蝕。電極系統(tǒng)：電極反應(yīng)：電極反應(yīng)指在原電池或電解池中，兩個(gè)電極上發(fā)生的半反應(yīng)，因?yàn)樵谠姵睾碗娊獬刂?，氧化反?yīng)和還原反應(yīng)是分別在兩個(gè)電極上發(fā)生的。陰極：陰極(Cathode)是電化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)術(shù)語。指的是得電子的極，也就是發(fā)生還原反應(yīng)的極。在原電池中，陰極是正極；電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極。溶液中的陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。在電解池中陰極與電源的負(fù)極相連。陰極總是與陽極(Anode)相對(duì)應(yīng)而存在的。陽極：陽極(Anode)是電化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)術(shù)語，陽極總是與陰極(Cathode)相對(duì)應(yīng)而存在的。發(fā)生氧化作用的極稱為陽極(Anode)，在原電池中，陽極是負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極

3、，電流由正極流向負(fù)極；在電解池中陽極與正極相連，在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)的是溶液中的陰離子。與陰極(cathode)相對(duì)應(yīng)。陽極是電鍍制程中供應(yīng)鍍層金屬的來源，并也當(dāng)成通電用的正極。一般陽極分為可溶性陽極及不可溶的陽極。孤立電極：均相電極：復(fù)相電極：化學(xué)位：對(duì)于一個(gè)多組分的物系，吉氏函數(shù)可用溫度、壓力和組成物系各組分的物質(zhì)的量來描述。即：G=f(T,P，n1,n2nk當(dāng)物系發(fā)生一個(gè)極端小的變經(jīng)時(shí)，吉氏函數(shù)的變化為：dG=()F,ndT()T,ndP()T,p,n1dn1()T,p,n2dn2()T,p,ndn定義i=()T,p,n就是物系中組分i的化學(xué)位。它的物理意義是：在恒溫恒壓下當(dāng)1mol組分

4、i加到一個(gè)無限大量的物系中，對(duì)該物系總吉氏函數(shù)的貢獻(xiàn)?；瘜W(xué)位的廣義說法還包括：i=sni,i=i=spnnii所以要導(dǎo)出化學(xué)位的概念，是因?yàn)樵诮鉀Q實(shí)際問題時(shí)，它有廣泛的應(yīng)用。因?yàn)樵趯?shí)際工作中（包括化工生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)）所遇到的物系一般都是多組分的物系。而且，我們所關(guān)心的相變化和化學(xué)變化一般是在恒溫恒壓條件下進(jìn)行的，如何判斷它們的方向和限度呢？這就常常用到化學(xué)位的判據(jù)。即ini（W=0），所以說化學(xué)位是一個(gè)很重要的概念，在解決化學(xué)熱力學(xué)問題時(shí)要常常用到的一個(gè)概念。電化學(xué)位：其實(shí)就是電化學(xué)勢(shì)。electrochemicalpotential像離子這樣的帶電粒子，除受濃度梯度的作用外，還要受電力的驅(qū)動(dòng)，這

5、兩種力合稱電化學(xué)勢(shì)?；蚍Q電化學(xué)位。某一物種Yi在物相中的化學(xué)勢(shì)必是判斷Yi在相中的穩(wěn)定性和研究其平衡性質(zhì)的重要特性。設(shè)Yi為荷電的，電荷量為zi；而相也帶電，其內(nèi)電位為。此時(shí)必須考慮電的作用，則相應(yīng)的特性為電化學(xué)勢(shì)，可定義為=i+ziF,式中的F為法拉第常數(shù)。必須指出，把i拆分為化學(xué)部分i和電學(xué)部分ziF少完全是人為的，但不失為方便的處理方法，且很有用。例如可得Yi在和兩相間平衡的條件為=當(dāng)Yi無過剩電荷時(shí)，zi為零，貝歸，i電化學(xué)勢(shì)即化學(xué)勢(shì)。又如，在金屬或半導(dǎo)體中，電子的電化學(xué)勢(shì)相當(dāng)于其費(fèi)米能級(jí)。絕對(duì)電位：平衡電位：金屬與電解質(zhì)溶液構(gòu)成的體系中，在金屬-溶液兩相間，當(dāng)金屬離子在兩相中的電化學(xué)

6、位相等時(shí)，就建立起電化學(xué)平衡（MMn+ne）0這種單一電極反應(yīng)的電荷和物質(zhì)交換均達(dá)到了平衡電極電位（e）它與其溶液中金屬本身的離子活度（M+）之間的關(guān)系符合能斯特公式（Nernst）。Nerst方程（參數(shù)、意義）：能斯特方程是用以定量描述離子ri在A、B兩體系間形成的擴(kuò)散電位的方程表達(dá)式。方程用途編輯化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上經(jīng)常在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行，而且反應(yīng)過程中離子濃度也會(huì)改變。例如，實(shí)驗(yàn)室氯氣的制備方法之一，是用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng);在加熱的情況下,氯氣可以不斷發(fā)生。但是利用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來判斷上述反應(yīng)的方向，卻會(huì)得出相反的結(jié)論。尸；標(biāo)北電極山勢(shì)斤軟毛僅常數(shù)&3J1-11.1.（K*mol）T?溫度也池

7、級(jí)盧應(yīng)中咀子轉(zhuǎn)移數(shù)尸：詵拉第常數(shù)冊(cè)麗7X1能斯特方程中的參數(shù)MnO2+4HCI=MnCI2+CI2+2H2O還原劑的電極反應(yīng)：CI2+2e-=2CI-（標(biāo)準(zhǔn)）=1.3583V氧化劑的電極反應(yīng)：MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O（標(biāo)準(zhǔn)）=1.228VE（標(biāo)準(zhǔn)）=1.228-1.3583=-0.15230所以反應(yīng)不能自發(fā)地向右進(jìn)行。用(標(biāo)準(zhǔn))判斷結(jié)果與實(shí)際反應(yīng)方向發(fā)生矛盾的原因在于：鹽酸不是1mol/L,CI2分壓也不一定是101.3kpa,加熱也會(huì)改變電極電勢(shì)的數(shù)值。由于化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行,這就要求研究離子濃度、溫度等因素對(duì)電極電勢(shì)的影響。但是由于反應(yīng)通常皆在室溫下進(jìn)行，而溫度

8、對(duì)電極電勢(shì)的影響又比較小，因此應(yīng)著重討論的將是溫度固定為室溫(298K),在電極固定的情況下，濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響。離子濃度改變對(duì)電極電勢(shì)的影響可以通過Cu-Zn原電池的實(shí)例來討論。假若電池反應(yīng)開始時(shí)，Zn2+和Cu2+的濃度為1moI/L，測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的電動(dòng)勢(shì)1.10V。Zn(s)+Cu2+(1moI/L)=Zn2+(1moI/L)+Cu(s)E=(標(biāo)準(zhǔn))1.10V當(dāng)電池開始放電后，反應(yīng)不斷向右進(jìn)行，Zn2+濃度增大而Cu2+濃度減少。隨著反應(yīng)物和產(chǎn)物離子濃度比的變化，Zn2+/Cu2+逐漸增大，反應(yīng)向右進(jìn)行的趨勢(shì)會(huì)逐漸減小，電池電動(dòng)圖1(所示，橫坐標(biāo)為Zn2+和Cu2+之

9、比的對(duì)數(shù)值，縱坐標(biāo)為電池的電動(dòng)勢(shì)E。Zn2+濃度增大，Cu2+濃度減小時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)由1.10直線下降，直到反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，電池停止放電，電池電動(dòng)勢(shì)降低到零；Zn2+和Cu2+的比值就等于平衡常數(shù)K=Zn2+/Cu2+=10/37,lgK=37。電池電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，直線與橫坐標(biāo)相交，相交點(diǎn)橫坐標(biāo)的值約為37。除上述通過反應(yīng)的進(jìn)行可使Zn2+/Cu2+改變以外，還可有多種改變離子濃度比的方法。如往鋅半電池中加可溶性鋅鹽，用水稀釋或加S2-使Cu2+沉淀濃度降低等等。無論怎樣操作總會(huì)發(fā)現(xiàn)，只要Zn2+/Cu2+增加，電池電動(dòng)勢(shì)就會(huì)下降；相反，離子濃度比減小，電池電動(dòng)勢(shì)升高。2方

10、程內(nèi)容編輯通過熱力學(xué)理論的推導(dǎo)，可以找到上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)出的離子濃度比與電極電勢(shì)的定量關(guān)系。對(duì)下列氧化還原反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2+CuE=E(標(biāo)準(zhǔn))-(RT)/(nF)ln(Zn2+/Cu2+)對(duì)于任一電池反應(yīng)：aA+bB=cC+dDE=E(標(biāo)準(zhǔn))-(RT)/(nF)ln(CA;*DAl)/(A*B/b)(這個(gè)方程就叫做能斯特(Nernst,W.H.18641941)方程1。它指出了電池的電動(dòng)勢(shì)與電池本性(E)和電解質(zhì)濃度之間的定量關(guān)系。當(dāng)溫度為298K時(shí)，能斯特方程為：E=E(標(biāo)準(zhǔn))-(0.0592/n)lg(Cc*D心l)/(A*B/b)當(dāng)溫度為298K時(shí)，Cu-Zn原電池反應(yīng)的能

11、斯特方程為：E=E(標(biāo)準(zhǔn))-(0.0592/n)lg(Zn2+/Cu2+)該方程的圖形應(yīng)為一直線，其截距為E=1.10V,斜率為-0.0592/2=-0.03，與前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。將式展開，可以求到某電極的能斯特方程：E=(+)-(-)=*(標(biāo)準(zhǔn),+)-(標(biāo)準(zhǔn)，-)-(0.0592/2)lg(Zn2+/Cu2+)=,(標(biāo)準(zhǔn)，+)+(0.0592/2)lgCu2+-,(標(biāo)準(zhǔn)，-)+(0.0592/2)lgZn2+所以(+)=(標(biāo)準(zhǔn)，+)+(0.0592/2)lgCu2+(-)=(標(biāo)準(zhǔn)，-)+(0.0592/2)lgZn2+歸納成一般的通式：=(標(biāo)準(zhǔn))+(0.0592/n)lg(氧化型/還原型)式

12、中n電極反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)。氧化型/還原型表示參與電極反應(yīng)所有物質(zhì)濃度的乘積與反應(yīng)產(chǎn)物濃度乘積之比。而且濃度的方次應(yīng)等于他們?cè)陔姌O反應(yīng)中的系數(shù)。純固體、純液體的濃度為常數(shù)，作1處理。離子濃度單位用mol/L(嚴(yán)格地應(yīng)該用活度)。氣體用分壓表示。3方程寫法編輯下面舉例來說明能斯特方程的具體寫法：(1已知Fe3+e-=Fe2+,(標(biāo)準(zhǔn))=0.770V=(標(biāo)準(zhǔn))+(0.0592/1)lg(Fe3+/Fe2+)=0.770+(0.0592/1)lg(Fe3+/Fe2+)已知Br2(l)+2e-=2Br-，(標(biāo)準(zhǔn))=1.065V=1.065+(0.0592/2)lg(1/*Br/2)已知MnO2+4H+2

13、e-=Mn2+2H2O,(標(biāo)準(zhǔn))=1.228V=1.228+(0.0592/2)lg(H+/4/Mn2+)已知O2+4H+4e-=2H2O,(標(biāo)準(zhǔn))=1.229V=1.229+(0.0592/4)lg(O2)*H+)/1)靜止電位：混合點(diǎn)位：腐蝕電位：電極反應(yīng)及其耦合：耦合反應(yīng)體系若存在兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)，(a)、(b)、，其中反應(yīng)(a)單獨(dú)存在時(shí)不能自動(dòng)進(jìn)行；若反應(yīng)(a)至少有一個(gè)產(chǎn)物是反應(yīng)(b)的反應(yīng)物，并且(b)的存在使得反應(yīng)(a)可以進(jìn)行，這種現(xiàn)象叫做反應(yīng)的耦合，所發(fā)生的反應(yīng)即所謂的耦合反應(yīng)。主要根據(jù)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變來判斷，最特殊的情況是，一正一負(fù)，將二者相加后恰好為負(fù)，這樣為

14、正的反應(yīng)在強(qiáng)負(fù)值的幫助下也能順利發(fā)生。極化：電極上有(凈)電流流過時(shí)，電極電勢(shì)偏離其平衡值，此現(xiàn)象稱作極化。根據(jù)電流的方向又可分為陽極化和陰極化。極化是指腐蝕電池作用一經(jīng)開始，其電子流動(dòng)的速度大于電極反應(yīng)的速度。在陽極，電子流走了，離子化反應(yīng)趕不上補(bǔ)充；在陰極，電子流入快，取走電子的陰極反應(yīng)趕不上，這樣陽極電位向正移，陰極電位向負(fù)移，從而縮小電位差，減緩了腐蝕。在通常情況下，可以使用一些緩蝕劑、添加到水溶液中促使極化的產(chǎn)生。這類添加的物質(zhì)，能促使陽極極化的叫陽極性緩蝕劑。能促使陰極極化的叫陰極性緩蝕劑。電流通過電極時(shí)，電極電勢(shì)偏離平衡電極電勢(shì)的現(xiàn)象稱為電極的極化。極化導(dǎo)致電池在接入電路以后正負(fù)

15、極間電壓的降低，也導(dǎo)致電鍍和電解槽在開始工作以后所需電壓的升高。這二者都是不利的，所以我們要盡量減小極化現(xiàn)象。陽極上析出電位（正值）要比理論析出電位更正；陰極上的析出電位要比理論析出電位更負(fù)，我們把實(shí)際電位偏離理論值的現(xiàn)象稱為極化，把實(shí)際析出電位與理論析出電位間的差值稱為超電位或過電位。去極化劑：去極化劑是指過渡族金屬的某些鹽類如硫酸銅、硫酸銀、硫酸氧釩等。這些鹽類的陽離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)都比氫離子的高（如E（Cu2+/Cu）=0.3400VE（Ag+/Ag）=0.7994V）例如：極化劑對(duì)液體鉭電容器高頻電性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明在mF的液體鉭電容器的電解質(zhì)中加入去極化劑Fe2（SO4）3可以改善

16、電容器在高頻電路中的電性能，使之獲得較低的ESR和較高的電容量C。過電位：過電位（英語：overpotential）是電極的電位差值，為一個(gè)電極反應(yīng)偏離平衡時(shí)的電極電位與這個(gè)電極反應(yīng)的平衡電位的差值。2解釋編輯測(cè)量的過電位代表為了維持電極反應(yīng)速率（電流密度）所需要的額外能量，此能量會(huì)轉(zhuǎn)成熱能。結(jié)果，陽極運(yùn)作電位永遠(yuǎn)高于平衡狀態(tài)下的電位；陰極運(yùn)作電位永遠(yuǎn)低于平衡狀態(tài)下的電位。過電位隨著電流密度升高而提高腐蝕金屬電位：即金屬在土介質(zhì)中未通過電流時(shí)所產(chǎn)生的電位，稱為腐蝕電位，也稱自然電位或自腐電位或自然腐蝕電位或自腐蝕電位。金腐蝕電位屬結(jié)構(gòu)物的性質(zhì)和土質(zhì)都可直接影響到腐蝕電位，但這種影響不大，當(dāng)測(cè)得腐蝕電位有變化且電位增大時(shí)，應(yīng)考慮土層中有雜散電流存在的。廣義的腐蝕電位指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象。狹義的腐蝕電位是指金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)相