氧浓差腐蚀原理是什么,

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/08 07:48:42
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简单说说缝隙腐蚀的原理(实际原理很复杂),一种目前比较流行的观点是”氧浓差电池和闭塞电池自催化效应共同作用的结果”(看这文绉绉的…),没关系,简单举个例子:不锈钢在海水中发生缝隙腐蚀的过程:[图片]1.我们知道,在一般情况下,空气中的氧气是会溶于水的(不然金鱼就死了),开始的时候,发生普通的电化学腐蚀.铁等元素作为阳极失去电子,用通用的化学式表示为:M->Mn+ + ne.氧得到电子,发生氧还原,即O2 + 2H2O + 4e-> 4OH-
2.对于不锈钢来说,正常情况下随着反应的持续,会很快生成一层氧化保护膜,从而大大降低腐蚀速率,但在这种缝隙环境中,随着氧还原反应进行,缝隙内部的氧被消耗的差不多了.可是,由于缝隙小啊,一夫当关,万夫莫开,氧没法很容易进入缝隙内,但缝隙外部的氧却能保证充足供应.这样的“不均衡”,导致了缝隙内/外形成了“氧浓差电池”,缝隙外氧浓度高,为阴极;缝隙内氧浓度低,为阳极,这样就使得缝隙内的金属加快腐蚀,不断消耗.同时,氧化膜也不易形成,没有保护作用.
3.随着缝隙内被腐蚀的金属阳离子不断积累,过剩,从而吸引了缝隙外的氯离子迁移到缝隙中,以维持电荷平衡,这样造成了氯离子浓度在缝隙中的富集,局部浓度可能比整体溶液的氯离子浓度高10倍左右,氯离子对很多依靠钝化膜的金属具有特殊的功效——能够在局部破坏钝化膜,使其变得不完整,造成裸露的金属基体部分(阳极)与旁边残存的钝化膜(阴极)形成原电池,金属基体不断腐蚀.
4.大量的金属阳离子和氯离子的富集,形成了可溶性的金属氯化物,然后水解成不溶性的金属氢氧化物和游离酸: MCl2 + H2O -> M(OH)2↓+2H+ + 2Cl-.结果使得缝隙内的PH值降低(实践证明可以降低到PH = 2左右).含高浓度氯离子的酸性环境,更加促使了缝隙内金属的阳极溶解,溶解完再重复上述步骤,反复循环(自动催化).造成了缝隙内部严重腐蚀.而缝隙外部的金属整体完好的“尴尬”局面.
5.发生了缝隙腐蚀的零部件,虽然从整体来看,均匀腐蚀是很低,但是局部已经被严重破坏,已经不能使用.所以各种局部腐蚀的危害性更大. 来自化学吧的一篇贴子.望采纳