2、大多數(shù)情況下，F(xiàn)e在酸溶液中的腐蝕形態(tài)是均勻腐蝕。所以，F(xiàn)e在酸溶液中的腐蝕可以當(dāng)作均相腐蝕電極處理，作為活化極化控制腐蝕體系的典型例子。析氫腐蝕的陰極過程●●H+還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征當(dāng)過電位??c?很小時(shí)，?c=Rfic當(dāng)過電位??c?比較大時(shí)，?c=a–blg?ic?a值a是?ic?=1單位時(shí)的過電位?c值。文獻(xiàn)中常稱為氫過電位。金屬電極材料的種類對(duì)析氫反應(yīng)的a值有重大影響。按
3、a
4、的大小可劃分高氫過電位金屬(如Hg，Pb，Zn，Cd，
5、a
6、的數(shù)值很大)，中氫過電位金屬(如Cu，F(xiàn)e，Ni，
7、a
8、的數(shù)值不
9、大)，低氫過電位金屬(如Pt，Pd，
10、a
11、的數(shù)值很小)。由a=blgi0可知，a的數(shù)值反映了交換電流密度i0的大小。隨著i0增大，
12、a
13、減小。(2)b值b稱為Tafel斜率，與金屬材料和溶液關(guān)系很小，故各種金屬表面上析氫反應(yīng)的b值相差不大。對(duì)單電子反應(yīng)n=1，取傳遞系數(shù)?=0.5，在25?C，可以算出b=118mV(?=51.24mV)，這是一個(gè)典型的數(shù)值。金屬溶液a伏b伏io(安培/厘米2)各種金屬上析氫反應(yīng)的常數(shù)a(i=1安培/厘米2),b及交換電流密度io(根據(jù)Pymkuh)腐蝕動(dòng)力學(xué)PbHgCdZnC
14、uAgFeNiPd光亮Pt1NH2SO41NH2SO41.3NH2SO41NH2SO42NH2SO41NHcl1NHcl1.1NKoH1NHcl0.11NNaoH-1.56-1.415-1.4-1.24-0.80-0.95-0.70-0.64-0.53-0.100.1100.1130.120.1180.1150.1160.1250.1100.1300.136.6x10-153.0x10-132.2x10-123.1x10-111.1x10-76x10-92.5x10-61.5x10-68x10-50.17Hg
15、PtAgCdNiFeCoCuZn腐蝕動(dòng)力學(xué)某些電極反應(yīng)的交換電流密度(室溫)電極材料電極反應(yīng)溶液io(安培/厘米2)H++e=1/2H2H++e=1/2H2Ag++e=Ag1/2Cd2++e=1/2Cd1/2Ni2++e=1/2Ni1/2Fe2+e=1/2Fe1/2Co2+e=1/2Co1/2Cu2++e=1/2Cu1/2Zn2+e=1/2Zu1.0NH2SO40.2NH2SO4100g/lAgNo3160g/lCdSO42.0NNiSO42.0NFeSO42.0NCocl22.0NCuSO42.0NZuSO
16、45x10-1310-31.1x10-21.4x10-22x10-910-88x10-72x10-52x10-5氫離子還原反應(yīng)的歷程氫原子在金屬中的擴(kuò)散吸附在金屬表面的氫原子能夠滲入金屬并在金屬內(nèi)擴(kuò)散，就有可能造成氫鼓泡，氫脆等損害，金屬表面吸附氫原子濃度愈大，則滲入金屬的氫原子愈多，氫損害的危害性愈大。因此，凡是在金屬表面發(fā)生析氫反應(yīng)的場(chǎng)合，如金屬在酸性溶液中發(fā)生析氫腐蝕，金屬的酸洗除銹，電鍍，陰極保護(hù)，都應(yīng)當(dāng)注意是否會(huì)造成氫損傷問題。陽極過程析氫腐蝕的控制類型對(duì)于析氫腐蝕來說，根據(jù)它的特點(diǎn)可知：●●析氫腐
17、蝕可以按照均相腐蝕電極處理，因此歐姆電阻可以忽略，只需要比較陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)的阻力。●●析氫腐蝕屬于活化極化腐蝕體系，陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)都受活化極化控制。對(duì)于活化極化控制的電極反應(yīng)，電極反應(yīng)的阻力主要表現(xiàn)在交換電流密度的大小。因此，比較電極反應(yīng)的阻力，只需比較交換電流密度就行了。析氫腐蝕的三種控制類型（1）陰極極化控制如Zn在稀酸溶液中的腐蝕。因?yàn)閆n是高氫過電位金屬，析氫反應(yīng)交換電流密度ic0很小，而Zn的陽極溶解反應(yīng)的交換電流密度ia0較大，即ia0>>ic0，故為陰極極化控制。其特點(diǎn)是腐蝕電位Ecor
18、與陽極反應(yīng)平衡電位Eea靠近。對(duì)這種類型的腐蝕體系，在陰極區(qū)析氫反應(yīng)交換電流密度的大小將對(duì)腐蝕速度產(chǎn)生很大影響。如下圖。20016012080400析氫量(毫升)2468不同雜質(zhì)對(duì)鋅在0.5N硫酸中腐蝕速度的影響時(shí)間(小時(shí))(根據(jù)Vondracek,Izak-krizko)1.1%As1%cd純鋅1%Pb1%Hg1.03%Sw1.07%Sb1.23%Fe0.97%Cu（2）陽極極化控制當(dāng)ia0<
