金属腐蚀电化学热力学 电位-PH图及其应用PDF电子书下载

第一章 电解质（稀）水溶液中的化学平衡与电化学平衡 2

1-1 化学平衡的一般表达式 2

1-2 化学平衡的计算 3

1-3 pH对化学平衡常数的影响 4

1-3-1 pH对均相体系平衡的影响 5

1-3-2 pH对非均相体系——固体与溶液平衡的影响 11

1-3-3 pH对非均相体系——气体与溶液平衡的影响 14

1-4 电解质（稀）水溶液中的电化学平衡 16

1-4-1 电化学反应的平衡电位 17

1-4-2 可逆电极与不可逆电极 18

1-4-3 （平衡）电极电位对电化学平衡的影响 21

第二章 电位－pH平衡图（25℃） 23

2-1 水的电位－pH平衡图 23

2-2 金属和非金属的电位－pH平衡图（二元系） 27

2-2-1 考虑的物质及其化学位数据 27

2-2-2 溶液中各溶解态物质之间的反应及其平衡条件 27

2-2-3 溶液中各溶解态物质之间的电位－pH平衡图 28

2-2-4 两种凝聚物质（一般为固体）参加的非均相反应及其平衡条件 28

2-2-5 固态物质之间的非均相电位－pH平衡图 29

2-2-6 仅有一种凝聚物质（一般为固体）参加的非均相反应及其平衡条件 29

2-2-7 固体与溶解离子之间的非均相电位－pH平衡图 31

2-2-8 应用解析法校正固体溶解曲线的例子 31

2-2-9 几种常见金属和非金属的电位－pH平衡图 34

2-3 三元系电位－pH平衡图 35

2-3-1 考虑的物质及其热力学参数 35

2-3-2 溶液中各溶解态离子（或分子）之间的反应及其平衡条件（均相） 35

2-3-3 溶液中各溶解态离子（或分子）之间的电位－pH平衡图 38

2-3-4 固态物质之间的反应及其平衡条件（非均相） 39

2-3-5 固态物质之间的电位－pH平衡图 40

2-3-6 Cu-C1-H2O系的电位－pH平衡图 41

第三章 升温时或非理想溶液的电位－pH平衡图及实验电位－pH图 43

3-1 非室温时物质的标准生成自由能（△G？）或标准化学位（μ） 43

3-1-1 单质及化合物的标准生成自由能（△G？） 43

3-1-2 离子的标准生成自由能（△G？） 43

3-2 高温时的电位－pH平衡图 53

3-2-1 考虑的物质 53

3-2-2 上列各物质在升高温度时的μ值 53

3-2-3 铁－水系统的化学反应、电化学反应以及它们在不同温度下的平衡条件 56

3-2-4 高温铁－水系电位－pH平衡图 56

3-3 实际溶液中的平衡 58

3-3-1 活度的概念 59

3-3-2 电解质的平均活度和平均活度系数 59

3-3-3 电解质混合物的活度系数 60

3-3-4 实际溶液的电位－pH平衡图 62

3-4 腐蚀电化学热力学与动力学的关系 65

3-4-1 电极电位与电化学反应的方向 66

3-4-2 反应电流与腐蚀速度 67

3-4-3 极化曲线 67

3-4-4 实验电位－pH图与极化曲线的关系 70

3-4-5 腐蚀－免蚀－钝化图 73

3-4-6 电位－pH平衡图与极化曲线的关系 75

第四章 电位－pH图在金属的全面腐蚀及其防护中的应用 78

4-1 引言 78

4-1-1 腐蚀现象的复杂性 78

4-1-2 实验现象的热力学解释——电位－pH图的初步应用 81

4-2 金属的贵重性分类 82

4-2-1 热力学基础——免蚀产生的贵金属性以及免蚀加钝化产生的贵金属性 82

4-2-2 金属腐蚀与不腐蚀的实际条件——热力学上的贵金属性与实践中的贵金属性 85

4-3 电化学保护 89

4-3-1 阳极保护——钝化保护 90

4-3-2 阴极保护 91

4-4 金属在纯水中的耐蚀性 92

4-5 金属的钝化和活化 92

4-6 金属在实际应用的电解质溶液中腐蚀行为的预测 94

4-7 氧化性缓蚀剂与电位－pH图 96

4-7-1 氧化性缓蚀剂的定义 96

4-7-2 电位－pH图叠加法预测氧化性缓蚀剂的缓蚀效应 96

4-7-3 12种氧化性缓蚀剂的作用 97

4-8 几种常见金属及非金属的腐蚀－免蚀－钝化行为及其平衡图 100

4-8-1 铁 100

4-8-2 铜 105

4-8-3 锌 106

4-8-4 镁 109

4-8-5 铝 111

4-8-6 铬 112

4-8-7 钛 114

4-8-8 镍 117

4-8-9 铅 118

4-8-1 0锡 122

4-8-1 1砷 122

4-9 金属的大气腐蚀与电位－pH图 123

4-9-1 铁、锌、铝、铜的大气腐蚀行为及其热力学基础 123

4-9-2 大气腐蚀电化学加速试验方法 132

4-10 电位－pH平衡图的局限性 136

第五章 电位－pH图在金属局部腐蚀研究中的应用 138

5-1 引言 138

5-2 闭塞腐蚀电池或闭塞腐蚀孔穴（OCC） 138

5-2-1 闭塞腐蚀孔穴的基本特征 138

5-2-2 研究闭塞腐蚀孔穴内化学及电化学条件的方法 140

5-3 金属离子的水解作用 141

5-3-1 铁离子的水解 141

5-3-2 铬离子的水解 143

5-3-3 铜离子的水解 144

5-3-4 钛离子的水解 144

5-3-5 铝离子的水解 144

5-4 铜和铜合金的孔蚀 144

5-4-1 铜孔蚀的一些特征 144

5-4-2 Cu-Cl-H2O三元系电位-pH平衡图及其应用 145

5-4-3 铜的孔蚀模型 146

5-4-4 铜的孔蚀的防护措施 148

5-5 铁和普通碳钢的局部腐蚀 148

5-5-1 铁在含氯化物水溶液中的电位－pH图与局部腐蚀 148

5-5-2 铁的局部腐蚀与铜的局部腐蚀的基本差别 148

5-5-3 铁的孔蚀模型 150

5-5-4 铁的局部腐蚀的阴极保护 150

5-6 合金元素铬和钼在钢的局部腐蚀发展过程中的作用 153

5-6-1 研究方法 153

5-6-2 铬的电位－pH图与铬在钢的局部腐蚀发展过程中的行为 153

5-6-3 钼的电位－pH图与钼在钢的局部腐蚀发展过程中的行为 154

5-6-4 含铬、含钼不锈钢的抗局部腐蚀性 157

5-6-5 铬和钼对钢的局部腐蚀发展过程的影响 158

5-7 不锈钢的孔蚀和缝隙腐蚀 159

5-7-1 Fe-Cr合金 159

5-7-2 Fe-Cr-Mo合金 161

5-7-3 标有腐蚀电流等高线的实验电位－pH图 165

5-8 应力腐蚀开裂 167

5-8-1 概述 167

5-8-2 应力腐蚀裂纹扩展的基本条件与电位－pH图 167

5-8-3 黄铜在含氨水溶液中的应力腐蚀开裂 169

5-8-4 碳钢的应力腐蚀开裂 171

5-8-5 钢铁的碱脆——Fe-H2O系升温时的电位－pH图的应用 177

5-9 脱合金元素和相选择腐蚀 180

5-9-1 单相黄铜的脱锌腐蚀（元素选择性腐蚀） 180

5-9-2 铝锌合金脱富锌相腐蚀（相选择腐蚀） 183

5-10 其他 187

5-11 结束语 191

参考文献 192

附录Ⅰ 常用元素与H2O的二元体系电位－pH平衡图（25℃） 197

附录Ⅱ 某些元素的三元系电位－pH平衡图（25℃） 240

附录Ⅲ Fe-H2O二元系升高温度时化学及电化学的平衡条件 249

附录Ⅳ 某些元素在升温时的电位－pH平衡图 253