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