电偶腐蚀的推动力与电偶序

电偶腐蚀与相互接触的金属在溶液中的实际电位有关,因此构成了宏观腐蚀电池。产生电偶腐蚀的推动力来自两种不同金属接触的实际电位差。一般来说,两种金属的电极电位差越大,电偶腐蚀越严重。

在材料腐蚀的电化学理论中介绍过电位序的概念。电位序是由热力学公式计算得出的,它是按金属标准电极电位高低排列成的次序表。此电位是指金属在活度为1的该金属盐的溶液中的平衡电位。实际上,金属通常不是纯金属,而是合金,有的还带有膜,而溶液也不可能正好是该金属离子,且活度为1。因此电位序的电位与实际金属或合金在介质中的电位可能相差甚远。因此用电偶序来判断不同金属材料接触后的电偶腐蚀倾向更为合理。

电偶序是根据金属或合金在一定条件下测得的稳定电位(非平衡电位)的相对大小排列的次序。

无论是电位序还是电偶序都只能反应腐蚀的倾向性,而不能表示实际的腐蚀速率。有时候,某些材料在具体介质中双方电位还可以发生逆转。例如,铝和镁在中性NaCl介质中接触,开始时,铝比镁电位正,镁作为阳极溶解加速。过一段时间后,由于镁的溶解而使介质变为碱性,这时电位发生逆转,铝变成了阳极。所以,电位序和电偶序均具有一定的局限性。

在电偶序中通常只列出金属稳定电位的相对关系,而很少列出具体金属的稳定电位数值。其主要原因是实际腐蚀介质变化很大,如海洋环境中海水的温度、pH、成分及流速都很不稳定,测得的电势值波动范围大,数据重现性差,加上测试方法的差异,数据差别较大,因此只能提供一种经验性数据,但表3-5中的上下关系却可以定性地比较出金属的腐蚀倾向。

电偶序数据也可作为其他环境中研究电偶效应的参考依据。电偶的实际电位差是产生电偶腐蚀的必要条件,但它不能决定腐蚀电偶的效率,因为确定腐蚀电偶的效率还需知道极化性能以及腐蚀行为的特性等。

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