第一章金属电化学腐蚀倾向的判断

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 金属电化学腐蚀倾向的判断,1.1电极电位,a. 电位和电位差,电位的定义：将单位正电荷从无穷远处移到该点，因对抗电场力而作的功。,假设以表示空间某点的电位那么静电场中a、b两点的电位差可表示为：,ab=a-b,假设ab0, 那么说明a点的电位高于b点的电位,对于I、II两相，那么相间电位差可表示为：,I-II=I-II=左-右,b. 物质相内的电位和电化学位,相I的内电位：将单位正电荷从无穷远处移入相I的内部，所作的总电功，以I表示。,外电位I：将单位正电荷从无穷远处移到相I的外表 10-410-5 cm处时抑制电场力所作的功。,外表电位I：单位正电荷越过外表层，进入相I的内部，抑制外表偶极子层所作的电功。,I=I+I,表面层 10-410-5cm,I,（,I,）,事实上,由于不存在脱离物质的电荷,将带有电荷的物质越过相(I)的外表进入相的内部时,除对外表层作电功I之外,还需考虑带电荷物质与相(I)内原有物质之间的化学功.,化学位的概念:,电化学位,将1mol 正离子 M,n+,从无穷远处,移入相(,I,)内部时,它所涉及的全部能量变化, 是M,n+,需作的化学功和电功之和.,总能量,化学功,电功,电极和电极电位,电极: 电子导体(如金属)和离子导体(电解质溶液或熔盐)组成的体系成为电极.,Cu/CuSO,4,铜电极,Zn/ZnSO,4,锌电极,电极两相之间电位差的讨论:,金属相(,I,) 溶液相(,II,),绝对电极电位,外表电位之差,由于外表电位无法测量,故电极电位的绝对值无法测量,电极电位氢标度,由于绝对电极电位不可测量,因此引入相对电极电位的概念.,将被测电极和标准氢电极(SHE)组成一个电池,这个电池的电动势就是相对电极电位(氢标电位),国际上规定,任何温度下,标准氢电极的相对平衡电极电位为零.,标准氢电极是由电解镀铂丝浸在H,+,活度等于1的溶液和10,5,Pa氢压气氛中构成的。规定在任何温度下，标准氢电极电势都为零，用 表示。标准氢电极的实际制作与携带都不方便，实际中广泛使用其他类型的参比电极。这些电极的制备容易，电势稳定，如甘汞电极，硫酸铜电极等。,Cu ZnZnSO4Zn2+H+(H+=1), H2(1atm) PtCu,() () () () ()(),相间电位差的形成,双电层模型,1. 严密双电层模型,又称赫姆荷尔茨模型(Helmholtz),2.斯特恩(O.Stern) 双电层模型,平衡电极电位,当电极反响达平衡时,电极系统的电位为平衡电极电位,电极反响的正逆方向速度相等,净反响速度为零.在两相间物质的迁移和电荷的迁移都是平衡的.,金属的平衡电极电位,金属的标准平衡电极电位,标准电极电位是指参加电极反响的物质都处于标准状态，即25，离子活度为1，分压为105Pa时测得的电势(氢标电极为参比电极)。,(3),腐蚀原电池,一、金属的自动溶解,电极反响的耦合,