第2章 腐蚀热力学(7)

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图2-7 宏观腐蚀电池

(a)短路丹聂尔电池；(b)轮船尾部结构；(c)土质不同而引起的管道腐蚀；(d)温度不同引起的腐蚀。

2． 浓差电池

同一种金属浸入不同浓度的电解液中，或者虽在同一电解液中但局部浓度不同，都可 形成浓差腐蚀电池。浓差腐蚀电池可分为金属离子浓差电池和差异充气电池或氧浓差电池。

根据能斯特公式，金属的电位与金属离子的浓度有关。当金属与不同浓度的含该金属 离子的溶液接触时，浓度低处，金属的电位较负；浓度高处，金属的电位较正，从而形成金属离子浓差腐蚀电池。浓度低处的金属为阳极，遭到腐蚀。直到各处浓度相等，金属各处电位相同时，腐蚀才停止。

实践中，最有意义的浓差腐蚀电池是差异充气电池或氧浓差电池。它是普遍存在而危 害严重的腐蚀电池。这种电池是由于金属与含氧量不同的介质接触形成的。这是引起水线 腐蚀、缝隙腐蚀、沉积物腐蚀、盐滴腐蚀和丝状腐蚀的主要原因。这些情况下，氧不易到达处，氧含量低，金属的电位比氧含量高处的电位低，因而为阳极，遭到腐蚀。例如图2-7(c)中，粘土处比砂土处的含氧量低，该处的金属管道为阳极而遭到腐蚀。

3．温差腐蚀电池

浸入电解质溶液中的金属各部分，由于温度不同，可形成温差电池。这常发生在热交 换器、锅炉等设备中。例如，在检查碳钢制成的换热器时，可发现其高温端比低温端腐蚀严重。这是因为高温部位的碳钢电极电位比低温部位的低，而成为腐蚀电池的阳极。可是，铜、铝等在有关溶液中不同温度下的电极行为与碳钢相反。如在硫酸铜溶液中，低温端铜电极是阳极，高温端为阴极，如图2-7(d)所示。由两个部位间的温度差异引起的电偶腐蚀叫做热偶腐蚀。

4.电解池阳极腐蚀

电解池的阳极发生金属溶解，因此人们可以故意地用电解方法，使金属作为电解池的阳极，使之腐蚀，称为阳极腐蚀。然而，由于电气机车、地铁以及电解工业的直流电源的漏电也会引起金属腐蚀，叫做杂散电流腐蚀，如图8-20所示。

2.5.2 微观腐蚀电池

由于金属表面的电化学不均匀性，在金属表面出现许多微小的电极，从而构成各种各样的微观电池，简称为微电池，如图2-8所示。

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