金屬的電極電位
2022-12-13 09:19 陜西鋼結構 華邦建設
在自然環境和許多腐蝕介質中，絕大多數金屬在熱力學上是不穩定的，有自動發生腐蝕的傾向。由熱力學可知：在不同條件下，判斷化學變化的方向和限度，有不同的熱力學判斷依據。但是熱力學方法只能判斷金屬腐蝕的可能性和腐蝕傾向的大小，而不能確定腐蝕速度的大小。腐蝕傾向大的金屬，不一定腐蝕速度快，腐蝕速度是屬于動力學問題。
多數金屬的腐蝕屬于電化學腐蝕，電化學腐蝕傾向的大小，可用電極電位或標準電極電位來判斷。金屬在電化學腐蝕過程中，金屬陽極發生腐蝕(溶解)，其電勢為Ea，腐蝕介質在陰極發生還原反應，其電勢為Ec，可得出金屬腐蝕傾向的電化學判斷：
Ea小于Ec金屬自發進行腐蝕;Ea等于Ec平衡狀態;Ea大于Ec金屬不會發生腐蝕。
在許多鋼結構的實際應用中，鋼都處于腐蝕電池的陽極位置，被不斷地腐蝕。在某種使用環境下，當采用熱噴涂涂層對鋼結構進行保護時，通常是選用一種電位低于鋼的金屬作為表面涂層。這種涂層既可以覆蓋基體金屬表面起到隔絕腐蝕介質的作用，又可在一旦發生涂層破損情況下，起到犧牲自身的陽極作用，雙重保護鋼鐵基體。但是，這種陽極性金屬涂層在使用環境中的消耗又不能太快，否則既不經濟，又對鋼結構保護時間太短。一個防護涂層體系的優劣需要在現場和實驗室的相應試驗給予評定。由于現場試驗的周期太長，有時實驗室的化學和電化學的性能測試或加速試驗可外推其可能的防護性能。在含3%氯化鈉溶液中鋁或鋅與鐵的組合都可提供有效的陰極保護。除此之外，還有許多相應的合金，以及這些金屬或合金與各種封閉涂料組成的復合防護體系，在一個特定的使用環境或一種新的防護體系應用前，測試涂層的一些電化學性能以及進行相應的現場試驗和實驗室試驗是很有必要的。
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