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當金屬接地電極與周圍的氣體或液體等介質(zhì)接觸時，其化學(xué)損傷過程稱為金屬接地電極的腐蝕，其腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。不純金屬或合金與電解液接觸而引起的腐蝕，引起原電池反應(yīng)，較活躍的金屬原子失去電子而被氧化，稱為電化學(xué)腐蝕。金屬最常見的腐蝕形式是電化學(xué)腐蝕。
雖然氧化過程和還原過程必須同時進行，但氧化劑粒子不一定要與被氧化的金屬原子直接碰撞，而是可以在金屬表面的其他部位獲得電子。也就是說，整個腐蝕反應(yīng)被劃分為兩個相互關(guān)聯(lián)且相對獨立的半反應(yīng)，它們同時進行。
電化學(xué)腐蝕電池一旦形成，陽極金屬表面由于不斷失去電子而被氧化，使金屬原子轉(zhuǎn)化為正離子，形成以氫氧化物為主的化合物，即陽極被腐蝕;相反，陰極金屬不斷地從陽極獲得電子。由于電子在金屬表面的聚集，金屬表面發(fā)生還原反應(yīng)而不發(fā)生腐蝕。電化學(xué)腐蝕的程度與陰極與陽極的電位差和接地電極的橫截面積有關(guān)。
金屬腐蝕是一種普遍存在的熱力學(xué)傾向，在海水、淡水、土壤、潮濕大氣和酸、堿、鹽等工業(yè)介質(zhì)中服役的金屬結(jié)構(gòu)物和設(shè)備都遭到腐蝕破壞的威脅，這些環(huán)境介質(zhì)都是電解質(zhì)體系。大量的研究結(jié)果和實踐證明，金屬在電解質(zhì)中的腐蝕過程實質(zhì)上是一個電化學(xué)過程。金屬通過其與電解質(zhì)界面處電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。自然界和工業(yè)中的材料腐蝕在本質(zhì)上絕大多數(shù)為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)具有一般電化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和特征，這就是腐蝕電化學(xué)的基礎(chǔ)。陰極保護和陽極保護都是基于腐蝕電化學(xué)原理而發(fā)展起來的控制腐蝕的技術(shù)方法。
電化學(xué)的腐蝕反應(yīng)特征有以下幾點：①金屬與電解質(zhì)之間存在著一個帶電的界面層結(jié)構(gòu)，影響這個界面層結(jié)構(gòu)的因素都能顯著地影響腐蝕過程的進行。②金屬失去電子和氧化劑獲得電子這兩個過程一般不在同一位置發(fā)生，金屬及其與電解質(zhì)界面的局部有電流流過。③二次反應(yīng)產(chǎn)物可以在遠離局部陽極和局部陰極的第三地生成。
一般來說，電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象是相當復(fù)雜的。電解質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、環(huán)境因素、腐蝕產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)以及金屬的特性、金屬的微觀和宏觀的不均勻性等因素都將會對腐蝕過程產(chǎn)生錯綜復(fù)雜的影響。 |
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