金属的电极电位技术
2012年3月7日星期三本文章是由“北京北京航锐通技术发展有限公司”为您提供 人们在实践中发现，在相同条件下，钢铁往往比铜更容易发生诱蚀，其它各种金属锈蚀的难易也各不相同，这是什么原因呢?腐蚀电化学理论认为因它们具有不同的电极电位。 众所周知，金属晶格是由整齐地排列着的金属正离子及其间流动着的电子组成的。假如把金属浸入到可以导电的溶液里，金属表面的金属离子就会脱离金属体进入溶液而使金属不断地被溶解。么组如:当锌片,入硫碳锌溶液中时，锌就会以正离子状态进入溶液;但与此同时，也会有部份锌离子返回到锌片表面。此过程可简单地表示为:Zn =Zn2+y 2e溶解前，锌是电中性的。溶解开始阶段，锌向溶液中的落解速佬大于锌离子从溶液中回到金属锌上的速度，总趋势是锌的溶解。所以，溶解过程使本来不带电的金属锌因一部份以正离子状态进入溶液而有多余的电子杏.红了负电，同时溶液也因锌离子的进入而带上了正电。这样正负电的静电力作用就在金属锌与溶液的界面上形成了双电层(，此双电层间产生电位差。当金属锌离子进入溶液的速度与溶液中的锌离子回到金属锌片上的速度完全相等(达到动态平衡)时，双电层间的电位差就稳定在一定值上，这个值就是锌在硫酸锌溶液中的电极电位(即平衡电极电位)。由于形成双电层时金属锌片上带负电，故锌的电极电位为负么 假如把金属铜浸在硫酸铜溶液中，此时情况就与上不同了。由于铜离子在金属钢表面上的沉积趋势大于钥离子进入溶液的趋势，这时候在铜与溶液界面所形成的双电层是金属铜上带正电，而与铜表面接触的溶液带负电，因而铜的平衡电极电位为正值。 再如:把一块锌片浸入硫酸铜溶液中，此时锌与硫酸锡发生置换反应，即锌逐渐被溶解，而铜也逐渐沉积在锌片上。此时锌较铜更容易以正离子状态进入溶液，即愈容易溶解在溶液中的金属，其平衡电极电位愈负。 金属电极电位值的大小，是由双电层上金属表面的电荷密度〔单位面积上的电荷数)决定的，它与很多因素有关，首先取决于金属的化学性质，此外金属晶格结构、金属表面状态、温度以及络液中的金属离子浓度等都会影响电极电位值。因此，通常所说的电极电位是指“标准电极电位”，即某金属浸在该金属盐的溶液中，离子浓度为lmol/1,温度250C时的平衡电位。对于一定的金属来说，它是一个特定的电位值。如果把金属按它们的标准电极电位的高低依次排列，就可得到金属的电动在相同的外界腐蚀条件下，从金属电极电位的高低，可以判断金属锈蚀难易的程度。一般来说，金属电极电位越低(或越负)就越容易以正离子状态进入溶液，也就比较容易发生锈蚀;反之，金属的电极电位越高(或越正)，就越不容易锈蚀。例如，在同等外界腐蚀条件下，各种金属不易锈蚀的顺序如下:Mg<A1<Zn<Cr<Fe<Cd<Ni <Sn<Cu<Ag<Pt<Au。然而，这里必须指出的是Al和Cr的电位均比Fe耍负，按理应更易被锈蚀，但在实践‘Ir，往往发现Fe比Al和Cr更容易锈蚀，这是因为在Al和Cr的表面上，常生成一种具有保护作用的氧化膜，使它们表面的电位相应提高。此外，按照金属的电极电位，还可判断不同金属在酸中的稳定性，从上述可知，凡电位低于氢的金属，都能从酸溶液中置换氢，而本身受到腐蚀。 按照金属的电动序表，一般可以推断金属间发生锈蚀的难易，同时也可粗略地估计两种金属互相接触并浸入同一电解液中时，哪种金属会被锈蚀，这就为选择金属镀层提供了-理论基础。例如.因锌的电位较铁低，所以钢铁制品镀锌就具有防锈作用，此时即使锌镀层不够细密完全，对铁也有一定的保护作用，即在遭到外界腐蚀介质侵蚀时，首先是锌被腐蚀。相反，如果在钢铁制品表面镀上电位较高的金屑(如铜、镍等)，则只有在镀层十分完整时才能凑效。 位得注意的是，金属在外界腐蚀条件下所表现的锈(腐)蚀电位，一般称之为自然电极电位妥它是金属与电解液接触经过一定时间后获得的稳定电位值。金属腐蚀电位与很多因素有关，如洛液的成份、浓度、温度、搅拌情况以及金属的表面状态等。通常在研究某金属的腐蚀过程中，必须对该金属腐蚀电位进行测定。虽然它与标准电位存在一定的偏差，但都符合上述一般规律，这一点可以从不同金属或合金在海水中测得的腐蚀电动序(由低到高增大)得到证实。更多相关知识请登录：http://www.hthrt.com/ 希望对您有帮助
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