题目
淡水中钢铁的电化学腐蚀通常是受( )的去极化作用所控制。
淡水中钢铁的电化学腐蚀通常是受( )的去极化作用所控制。
题目解答
答案
淡水中钢铁的电化学腐蚀过程主要受溶解氧的阴极去极化作用所控制。在淡水环境中,钢铁表面会吸附一层水膜,其中溶解有氧气,从而形成微电池。铁作为阳极被氧化,而溶解氧在阴极(如碳杂质)表面发生还原反应,起到去极化剂的作用,持续消耗阴极电子,使阳极反应得以持续进行,从而加速腐蚀。
相比之下,若发生极化作用,阴极电位升高,会抑制电子转移,从而减缓腐蚀速率。而去极化作用则消除或降低极化,使腐蚀电流增大,加速腐蚀进程。在淡水环境中,氢离子浓度较低,析氢反应不显著,因此腐蚀主要由溶解氧的阴极去极化主导。
因此,淡水中钢铁的电化学腐蚀通常是受溶解氧的去极化作用所控制。
答案:
溶解氧
解析
本题考查钢铁在淡水中电化学腐蚀的控制因素相关知识。解题思路如下:
- 首先明确钢铁在淡水中会形成微电池,铁作为阳极发生氧化反应,而阴极会有去极化剂参与反应来持续消耗电子,使阳极反应持续进行从而加速腐蚀。
- 接着分析淡水环境的特点,淡水中溶解有氧气,且氢离子浓度较低。
- 对于阴极反应,存在两种可能的去极化方式:析氢去极化和吸氧去极化。析氢去极化需要较高的氢离子浓度,而淡水中氢离子浓度低,所以析氢反应不显著。
- 而吸氧去极化中,溶解氧在阴极(如碳杂质)表面发生还原反应,其反应式为$O_{2}+2H_{2}O + 4e^{-}=4OH^{-}$,溶解氧作为去极化剂,能持续消耗阴极电子,起到去极化作用,使腐蚀持续进行。所以在淡水中钢铁的电化学腐蚀主要受溶解氧的阴极去极化作用控制。