船舶的电化学腐蚀

船舶的腐蚀主要是电化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生金属材料的破坏。其特点在于它的腐蚀历程可分为两个相对独立并且同时进行的阳极反应和阴极反应过程。阳极反应是金属离子从金属转移到介质中并放出电子的过程，即阳极氧化过程；相对应的阴极反应则是介质中氧化剂组分接受来自阳极的电子的还原过程。



　　由于这两个过程在被腐蚀的金属表面上一般具有分离的阳极区和阴极区，使腐蚀反应过程中电子的传递可通过金属从阳极区流向阴极区，其结果必有电流产生。金属失去电子和氧化剂得到电子这两个过程一般不发生在同一部位，同时在反应过程中有电流产生，故称电化学腐蚀。



　　1、电机电位



　　（1）金属的电极电位



　　金属在固体状态时，一般均为晶体。金属晶体由整齐排列着的金属正离子及在其间流动着的电子所组成。如果将某以金属浸入电解质溶液中，由于水的极性分子的作用，金属表面的几十年火速离子将发生水化。若水化时能满足以克服金属晶格中金属离子与电子之间的引力，则一些金属离子将脱离下来，进入与金属表面相接触的液层中形成水化离子。金属晶格上的电子，不能被转入溶液中水化，仍然留在金属上。



　　（2）标准电极电位



　　金属与溶液界面的电位差，即金属电极电位的绝对值，现在还没有足够可靠的试验方法来进行测定，但其相对值可以用比较的方法准确地测定出来。



　　2、腐蚀电池



　　（1）腐蚀电池



　　经过人们的一些列研究，已经确定金属在电解质溶液里所发生的腐蚀，是由于金属表面发生原电池作用所引起的，这一类腐蚀即为电化学腐蚀。



　　（2）宏电池



　　宏电池是肉眼可以看到电极的一类腐蚀电池。宏电池有：电偶电池、浓差电池。



　　（3）微电池



　　从理论上讲，单以金属在电解质溶液里只能形成双电层，不会产生腐蚀。而实际上，除金、铂等少数特别惰性的金属外，几乎所有的金属单独置于电解质溶液里都会发生电化学腐蚀。这是因为金属表面的电化学性不均匀，从而产生了许多极微小的阴极和阳极，构成了无数微电池的缘故。金属表面的电化学性不均匀的原因有：金属化学成分的不均匀性、金属阻止的不均匀性、金属物理状态的不均匀性、金属表面膜的不完整性。



　　3、极化作用



　　由锌板、铜板和硫酸溶液构成的伏特电池中，锌为阳极，铜为阴极。当电池的两级在接通的一瞬间，电流能接近这个值，而接通后很快电流值就不断下降，最后达到一个稳定值。



　　极化作用大大降低了金属的腐蚀速度，因此探讨极化作用的原因及影响因素，对于金属腐蚀问题的研究具有重要的意义。



　　4、去极化作用



　　能够消除或削弱极化现象的作用，称为去极化作用。阴极去极化，应设法把阳极产物不断地从阳极表面除掉。因此，搅拌溶液使阳极产物形成沉淀可以加速阳极去极化过后曾。阴极去极化，可以通过溶液中的阳离子还原、阴离子还原或中性分子还原等方式实现。其中最常见而且最重要的阴极去极化过程有氢去极化和氧去极化两种。