22. 2 电 位 序

22- 1

25℃

由氢离子位移产生的金属腐蚀， 其难易程度可反映在电位序的位置上， 如表所示。 为实现这些精确的电压， 金属须与溶液接触； 表征离子活性的溶液为下 1mol / kg 的水溶液。 对于其他溶液， 会有不同的电压值。

表 22- 1 电位序 （ 阳极端）

金 属 离 子 电 压 / V

镁 Mg + 2e① - 2. 34

铝 Al + 3e - 1. 67

锌 Zn + 2e - 0. 76

金 属 离 子 电 压 / V‌

铬 Cr + 3e - 0. 71

铁 Fe + 2e - 0. 44

镉 Cd + 2e - 0. 40

镍 Ni + 2e - 0. 25

锡 Sn + 2e - 0. 14

铅 Pb + 2e - 0. 13

氢 H + e 0. 00

铜 Cu + 2e + 0. 34

银 Ag + e + 0. 80

钯 Pd + 2e + 0. 83

汞 Hg + 2e + 0. 85

碳 C + 2e + 0. 90

碳 C + 4e + 0. 90

铂 Pt + 2e + 1. 2

金 Au + 3e + 1. 42

金 Au + e + 1. 68

（ 阴极端）

① “ e” 表示电子 （ 负电荷）。

与位序较低的金属相比， 位序高于氢的金属更易于代替氢。 氢离子浓度 （ 酸性） 降低， 会使氢相对其他金属上移。 金属离子浓度增加， 会使金属相对氢下沉。除氢离子和金属离子浓度外， 还受其他几项因素影响， 但不管怎样， 氢的释放都将发生。

22. 2. 1 电化当量

金属的电化当量是在金属对电解液存在单位直流传输时， 进入溶液 （ 溶解）的理论量值。 表 22- 2 所示为消耗金属的理论重量， 单位为 lb / 年， 条件是材料持续流出 1A 直流电。

22. 2. 2 氢离子浓度

标准溶液是 “ 当量” （ 单位为 g） 金属溶解在充足的水中， 制成 1 L 溶液。当量的氢为 1 ， 因此 1 g 的氢离子溶入 1 L 水中， 形成标准酸溶液。 氢氧离子当量为 17 （ 氢为 1 ， 氧为 16 ） 。 因此， 17 g 氢氧离子溶入 1 L 水中， 形成标准碱性溶液。

表 22- 2 电化学当量

金 属 腐蚀量/ [ lb / （ A·年）]

由于酸类溶于水中产生氢离子， 氢离子浓度可作为溶液酸性的测量指标。 氢离子浓度可用 pH 表示。 从数值上说， pH 值是以标准溶液为单位的氢离子浓度的倒数再取对数。 pH 值改变 1， 等于溶液浓度变化了 10 倍。

在任何水溶液中， 氢离子浓度乘以氢氧离子浓度始终是一个常数。 当两者浓度值均以标准溶液为单位时， 这一常数是 10 - 14 。 这可以理解为溶液 pH 值为 7 时是中性的， 小于 7 时产生酸性反应， 大于 7 时则是碱性反应 （ 见表 22- 3）。

表 22- 3 氢离子浓度的显著性

pH 氢 离 子 浓 度 氢 氧 离 子 浓 度 反 应 类 型

9 1. 0 × 10 - 9 1. 0 × 10 - 5 碱 性

10 1. 0 × 10 - 10 1. 0 × 10 - 4 碱 性

11 1. 0 × 10 - 11 1. 0 × 10 - 3 碱 性

12 1. 0 × 10 - 12 1. 0 × 10 - 2 碱 性

13 1. 0 × 10 - 13 1. 0 × 10 - 1 碱 性

14 1. 0 × 10 - 14 1. 0 × 10 - 1 碱 性