什么是化学和电化学腐蚀

化学腐蚀可以看作是氧化，通常是在高温下通过干燥气体的作用发生的。另一方面，电化学腐蚀是通过电极反应发生的，通常在潮湿的环境中，即湿腐蚀。

干燥空气中的所有金属都被一层非常薄的氧化物覆盖，厚度约为100Å（10 -2 µm）。该层是通过空气中氧气的化学腐蚀而建立的。在非常高的温度下，与空气中的氧气的反应可以不受限制地继续进行，金属会迅速转变成氧化物。

 
金属在不同温度下的氧化

在室温下，当层薄时反应停止。这些氧化物薄层可以保护金属免受持续侵蚀，例如在水溶液中。实际上，实际上是在金属表面上形成的这些氧化物层和/或腐蚀产物保护了金属免受腐蚀的程度大大超过了金属本身的耐腐蚀性。

这些氧化物层例如在水中可以或多或少地耐久。我们知道，普通碳素钢在水中的腐蚀比不锈钢快。差异取决于它们各自的氧化物层的组成和渗透性。以下对腐蚀现象的描述将仅涉及电化学腐蚀，即湿腐蚀。

腐蚀池

金属如何在液体中腐蚀？让我们使用称为双金属腐蚀或电偶腐蚀的腐蚀现象来说明这一点。双金属腐蚀池可以例如由彼此电接触并浸没在水溶液（电解质）中的钢板和铜板组成。

电解质包含来自空气的溶解氧和溶解盐。如果在钢板和铜板之间连接了灯，则灯会点亮。这表明电流在金属板之间流动。铜将成为正极，钢将成为负极。

电流通过灯从铜板流向钢板

电流的驱动力是铜和钢之间的电势差。电路必须闭合，电流因此将在液体（电解液）中从钢板流向铜板。电流通过带正电的铁原子（铁离子）离开钢板而发生腐蚀，钢板发生腐蚀。

腐蚀的金属表面称为阳极。氧气和水在铜板的表面被消耗，并形成带负电的氢氧根离子（OH-）。负羟基离子“中和”带正电的铁原子。铁和氢氧根离子形成氢氧化亚铁（铁锈）。

在上述腐蚀池中，铜金属称为阴极。将两个金属板都称为电极，并在下面给出阳极和阴极的定义。

阳极：正电流从其流入电解质的电极。
阴极：正电流通过其离开电解质的电极。

当正铁原子从钢板进入溶液时，电子保留在金属中，并以相反的方向向正电流传输。

形成双金属电池的前提条件是：
1.电解质
2.阳极
3.阴极
4.氧化介质，例如溶解氧（O 2）或氢离子（H +）。

电极电位-电系列

在上面的示例中，显示了电流流动的驱动力和腐蚀的驱动力是电极电位的差异。金属的电极电势表明金属在某种电解质中溶解和腐蚀的趋势。

还提到了金属的“贵族”。金属越贵，电位越高，其溶解在电解质中的趋势越少。

不同金属的电极电势可以在不同电解液的电流系列中相互指定。海水中各种金属的电化序列如下所示。

考虑到钢-铜的示例，将从上表中注意到，铜比普通碳钢具有更高的电势（更贵）。钢将成为阳极并被腐蚀，而铜将成为阴极而不被腐蚀。

微电池腐蚀

钢-铜示例显示了在水溶液中连接两种不同材料时如何发生腐蚀。单一金属表面如何发生腐蚀？当在显微镜下研究金属的表面时，将发现它不是单一的均质金属。表面上会出现结构和晶粒尺寸的差异。化学成分可以变化，并且可以存在各种杂质。

如果在看似均匀的表面上测量电极电势，则会发现它在平方毫米的几分之一区域内变化很大。因此，可以在同一金属表面上形成可能很小但足以引起腐蚀的阴极和阳极。腐蚀微电池已经形成，具有以下所述的阳极和阴极反应。

表面的阳极部分被腐蚀

在低pH的情况下，阴极反应为：2E - + 2H + →H 2。阴极表面可以是杂质，例如氧化物夹杂物，石墨的增益或贵金属相。

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