第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日发生析氢腐蚀的体系能量条件：标准电位很负的活泼金属,如钠、镁等大多数工程上使用的金属，如Fe正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。但是当溶液中含有络合剂(如NH3、CN－)，使金属离子(如Cu2+、Ag+)的活度保持很低时，正电性金属(如Cu、Ag)也可能发生析氢腐蚀。1氢去极化腐蚀第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日析氢腐蚀的典型例子—Fe在酸中的腐蚀(1)在pH3的酸溶液中，阴极反应受活化极化控制。(2)在弱氧化性和非氧化性酸溶液中，在反应速度不是很大时，阳极反应亦受活化极化控制。(3)在大多数情况下，Fe在酸溶液中的腐蚀形态是均匀腐蚀。所以，Fe在酸溶液中的腐蚀可以当作均相腐蚀电极处理，作为活化极化控制腐蚀体系的典型例子。第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日析氢腐蚀的阴极过程氢还原反应的动力学特征：当过电位??k?很小时，?k=Rfik当过电位??k?比较大时，?k=a+blg?ik?第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日a值a是ik=1单位时的过电位?k值。文献中常称为氢过电位。金属电极材料的种类对析氢反应的a值有重大影响。按|a|的大小可划分：高氢过电位金属(如Hg、Pb、Zn、Cd，a很大)中氢过电位金属(如Cu、Fe、Ni，|a|的数值不大)低氢过电位金属(如Pt、Pd，|a|的数值很小)。第5页，共40页，星期日，2025年，2月5日a与电极材料、表面状态、溶液组成、浓度及温度有关。氢过电位数值对氢去极化腐蚀的速度很有影响。一般地说，在酸性溶液中，氢过电位随pH增加而增中，pH每增加1单位，氢过电位增加59mV；碱性溶液中，氢过电位随pH增加而减小，pH每增加1单位，氢过电位减小59mV。第6页，共40页，星期日，2025年，2月5日b值b称为Tafel斜率，与金属材料和溶液关系很小，故各种金属表面上析氢反应的b值相差不大。对单电子反应n=1，取传递系数?=0.5，在25?C，算出b=118mV(?=51.24mV)，这是一个典型的数值。第7页，共40页，星期日，2025年，2月5日金属溶液a伏b伏io(安培/厘米2)各种金属上析氢反应的常数a(i=1安培/厘米2),b及交换电流密度io(根据Pymkuh)腐蚀动力学PbHgCdZnCuAgFeNiPd光亮Pt1NH2SO41NH2SO41.3NH2SO41NH2SO42NH2SO41NHCl1NHCl
1.1NKOH1NHCl0.11NNaOH-1.56-1.415-1.4-1.24-0.80-0.95-0.70-0.64-0.53-0.100.1100.1130.120.1180.1150.1160.1250.1100.1300.136.6x10-153.0x10-132.2x10-123.1x10-111.1x10-76x10-92.5x10-61.5x10-68x10-50.17第8页，共40页，星期日，2025年，2月5日HgPtAgCdNiFeCoCuZn某些电极反应的交换电流密度(室温)电极材料电极反应溶液io(安培/厘米2)H++e=1/2H2H++e=1/2H2Ag++e=Ag1/2Cd2++e=1/2Cd1/2Ni2++e=1/2Ni1/2Fe2++e=1/2Fe1/2Co2++e=1/2Co1/2Cu2++e=1/2Cu1/2Zn2++e=1/2Zu1.0NH2SO40.2NH2SO4100g/lAgNo3160g/lCdSO42.0NNiSO42.0NFeSO42.0NCocl22.0NCuSO42.0NZuSO45x10-1310-31.1x10-21.4x10-22x10-910-88x10-72x10-52x10-5第9页，共40页，星期日，2025年，2月5日氢离子还原反应的历程氢原子在金属中的扩散吸附在金属表面的氢原子能够渗入金属并在金属内扩散，就有可能