金属在自然环境下为什么会发生腐蚀?
自然环境下金属的腐蚀一般是电化学腐蚀。在反应过程中,被腐蚀的金属原子失去电子被氧化,从而以金属阳离子的形态脱离金属基体,在金属表面形成腐蚀产物或溶蚀到环境中。
电化学腐蚀中的阳极总是失去电子的一方,并且一旦失去电子,绝大部分情形下阳极就将变成金属离子从而被溶解或腐蚀。换句话说,与阴极相比,阳极失去电子的倾向更大,与此同时,阴极获得电子从而避免遭到腐蚀。
我们来看一个实际的例子。下图铁中的某个区域存在某种夹杂物,我们假设其与铁相比,较不容易失去电子,充当电化学腐蚀反应中的阴极。而铁相对活泼,失去电子变成铁离子而被腐蚀,同时在铁内部电子向夹杂物阴极移动。
如果电子在阴极处不能被其它阳离子所结合,这个反应就不能继续发生下去,腐蚀也会停止。然而,由于铁表面有水溶液的存在,水溶液中的阳离子就会与阴极处的多余电子结合。如本案例中,氢离子在阴极生成氢气的同时,也会让这个腐蚀反应源源不断的发生,阳极处的铁就会逐渐被腐蚀。
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