电池反应：Fe+2H+1/2O2→Fe+H2O

如果我们想将铁从B点移出腐蚀区，从电位—PH图来看，可以来取三种措施： （1)把铁的电极电位降低至非腐蚀区，这就要对铁施行阴极保护。

（2)把铁的电极电位升高使它进入钝化区，这可使用阳极保护法或在溶液中添加阳极型缓蚀剂来实现。

（3)调整溶液的pH值至9—13之间也可使铁进入钝化区。

2.5.4电位—pH图的局限性

上面介绍的电位－pH图都是根据热力学的数据绘制的，所以也称之为理论电位—pH图图。如上所述，借助它可较方便地研究许多腐蚀问题，但是也有一定的局限性。

(1)由于它是依据热力学数据绘制的电化学平衡图，故它只能预示金属腐蚀倾向的大小，而无法预测腐蚀速度的大小。

(2)图中各条平衡线是以金属与其离子之间或溶液中的离子与含有该离子的腐蚀产物之间建它的平衡为条件的，但在实际腐蚀条件下，可能偏离这个平衡条件。 (3)此图只考虑氢离子对平衡的影响，但在实际腐蚀环境中，确往往存在其它等离子，这就可能产生附加反应而使问题复杂化。

(4)该图的钝化区并不能反映出各种金属氧化物、氢氧化物等的保护性能的大小。 (5)制图时，如果一个平衡反应涉及有H+ 和OH_离子的生成，则就认为整个金属表面附近液层的pH值与整体溶液的相同。但是在实际的腐蚀体系中，金属表面局部区域的 pH值可能不不同，金属表面的pH值与溶液内部的也会不同。

虽然理论电位—pH图有上述的一些局限性，但若补充一些关于金属钝化方面的实验和经验数据，就可得到所谓经验的电位—pH图，并且在使用电位—pH图时能结合考虑有关的动力学因素，那么它将具有更广泛的用途。

习题

1．电化学腐蚀的热力学判据有几种?举例说明它们的应用和使用的局限性。 2．何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电他有无本质区别?原因何在?

3．腐蚀电池的工作的基本过程是什么?二次反应产物对金屑腐蚀有何影响? 4．腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类? 5．什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?

6．什么叫电极、可逆电极和不可逆电极?

7．何谓绝对电极电位，相对电极电位、平衡电位和非平衡电位? 8．何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。 9．双电层是如何形成的?

10．把Zn浸入pH＝2的0.001mol／L的Zn2+的溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向(以电位表示)。

11. 汁算下列电池的电动势：

Pt︱Fe4(aFe = 0.1), Fe(aFe = 0.001)‖Ag(aAg = 0.001)︱Ag，写出该电他的自发反应，判定哪个电极为阳极。

12．锌浸在CuCl2溶液中时会发生什么样的反应?当Zn/Cu的活度比等于何值时反应才会停止?

13(1)汁算Cu电极在0.1mol/L CuSO4和0.5mol/L CuSO4溶液之间构成的浓差电池电动势(忽略其液接界电位)，(2)写出上述电池的自发反应，并指出哪个电极为阳极。

14．计算停止镉在25℃充空气的水中腐蚀所需的氢气压力。作为腐蚀产物

2+

2+

3+

2+

2+

2+

+

+2+

Cd(OH)2的溶度积为2.0×10

-14

。

15．在1mol／L氯化铜溶液中，银能否腐蚀生成固体AgCl,如能发生，腐蚀倾向的大小如何(以V表示)?

2++

(1)阴极反应是Cu还原为Cu(2)阴极反应是Cu2+还原为Cu。 16．巳知电极反应O2+2H+4e→4OH的标准电极电位等于0.401V，请汁算电极反应O2+4H++4e→2H2O的标准电极电位。

17．已知电极反应Fe+2e→Fe—和Fe+e→Fe的标准电极电位分别为-0.44V

3+

和0.771V，请计算电极反应Fe+3e→Fe的标准电极电位。

18．根据25℃时Fe—H2O体系电位—PH图，当溶液的pH值为7，Fe在此溶液中分别处在5个不同电位-0.65V，-0.5V，-0.3V，+1.0V时,写出可能进行的电极反应。Fe处于何种状态?

19．有一个储放PH＝1的稀硫酸的铜制容器，处在101325Pa氢气气氛的保护下。试计算酸中铜污染的最大浓度(以mol／L Cu2+表示)。假如氢分压降到10.1325Pa，相应的钢污染又为多少?

2+

3+

2+

+

-