化学自习室移动版

问题1、钢铁表面的电解质溶液呈碱性时，会不会发生吸氧腐蚀？

答案是“会”，钢铁只要暴露在空气中且表面附有水膜，就一定会发生吸氧腐蚀。大家之所以会提出这样的问题，与教科书里关于电化学腐蚀类型的分析、描述不全面有关。

我们知道，钢铁不管是发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，负极的电极方程式都是Fe－2e^-＝Fe^2＋，当电解质溶液中H^＋浓度很大时，正极反应以H^＋得电子为主：2H^＋＋2e^-＝H₂↑，而H^＋浓度较小(溶液酸性不强)时，则以溶解氧得电子还原为主：O₂ ＋ 4e^-＋2H₂O＝4OH^－。一般情况下，O₂ 在水中的溶解度受电解质酸碱性影响不会很大，故碱性溶液里依然存在溶解氧，也会发生吸氧腐蚀。

试想，如果碱性条件下钢铁不会发生电化学腐蚀 ，海洋中航行的轮船就不需要进行防护了(因为海水大都呈弱碱性) ，而事实不然。

问题2、 吸氧腐蚀会不会伴随析氢腐蚀而发生？

当然会，析氢腐蚀与吸氧腐蚀之间并不相互矛盾 ，只是不同条件下以哪一种方式为主的问题。可以说 ，只要钢铁暴露在空气中 ，且表面附有电解质溶液，就一定存在吸氧腐蚀。至于析氢腐蚀是否发生，则取决于电解质的pH，只有在pH很小(电解质酸性很强)的条件下，才会以析氢腐蚀为主，并不排除伴随着吸氧腐蚀。

问题3、浸泡在食盐水中的铁钉，哪个部位腐蚀最快?哪个部位最先产生铁锈？

如图1 所示，将铁钉浸泡在食盐水中，凡是与液体接触的部分，Fe均会发生离子化 ：Fe－2e^-＝Fe^2＋，电子则沿着钢铁传导、分布到铁钉内部各部位。

由于靠近液面的部分，O₂ 容易得到补充，主要发生吸氧过程：O₂ ＋4e^-＋2H₂O＝4OH^－，这样铁钉内部的电子就源源不断地向此部位集中，靠近液面处OH^－浓度较大，与Fe^2＋结合形成Fe(OH) ₂ ：Fe^2＋＋ 2OH^－＝Fe(OH) ₂ ，接着发生以下氧化过程：

4Fe(OH)₂＋O₂＋2H₂O＝4Fe(OH)₃

所以，铁锈主要集中在液面下靠近液面的部位，而腐蚀变细的部位则包括整个水下部分。

问题 4： 牺牲阳极的阴极保护法中，用于保护船体的锌块可不可以放置在舱内？

这可真是异想天开，要运用“牺牲阳极的阴极保护法”，却梦想不牺牲阳极(将其放置在船舱内，不与电解质接触，不被腐蚀而永久起作用)。

要回答此问题，我们得先弄清楚牺牲阳极的阴极保护法的原理：所谓牺牲阳极，就是选择一种比铁活泼的金属，一般选用锌或镁，将其与需要保护的钢铁制品组成电池(一般并非像教科书里画的那样通过导线连接，而是直接焊接在钢铁制品的表面，缩短二者之间的距离，减小电阻)，当整个体系与电解质溶液接触时，该阳极材料因为比铁容易失去电子，所以率先离子化(“牺牲”自己)，把电子传导到钢铁的表面，使钢铁表面负电荷密度增大，钢铁作为正极不发生反应，于是就避免了钢铁的腐蚀．

如果把选定的阳极材料搁置在船舱内，让它不与电解质溶液接触，那么它如何发生离子化呢？电子如何传递到钢铁制品表面，如何达到保护钢铁材料的目的呢？

问题 5：外接电源的阴极保护法中，通入多大的电流合适？

根据上述问题4的分析，在外接电源的阴极保护法中，外接电源的电压高低，显然以控制被保护的金属不发生离子化为准最合适。

因为外接电源与惰性辅助阳极、被保护金属部件、电解质构成闭合回路，所以理论上，不应该让回路中有明显的电流。至于实际操作中具体控制在多大范围，需要依据理论计算结果并结合多年的经验积累作出判断。