1.3　电极电化学反应

1.3.1　阳极电化学反应

在腐蚀电池的阳极上发生的化学反应为氧化反应，失去电子。化学反应主要取决于阳极材料、环境条件，主要的化学反应有：金属氧化、析氧、析氯。

阳极反应是阳极金属的氧化，在中性土壤中，金属离子又和水中的氢氧根离子结合生成氢氧化物及氢离子。当阳极材料为非惰性材料时，不会发生析氧或析氯现象。

MM++e-

M++H2OMOH+H+

对于耐腐蚀材料，主要的化学反应是阳极周围负离子的氧化。当土壤中氯离子含量很低时，阳极反应主要是析氧。

2H2OO 2+4H++4e-

当氯离子含量较高时，阳极反应首先为析氯，氯气和水反应产生次氯酸和盐酸。所以，析氯将降低溶液的pH值。

2Cl-Cl 2+2e-

当使用焦炭回填料后，化学反应发生在填料上，无论何种反应，阳极反应都会降低阳极附近的pH值，所以，阳极材料要具有耐酸的特性。

C+H2OCO+2H++2e-

C+2H2OCO2+4H++4e-

1.3.2　阴极电化学反应

发生在腐蚀电池阴极的化学反应是还原反应，得到电子。发生的阴极反应取决于电解质溶液。以下是在阴极表面发生的两个最常见的还原反应。

氧还原——中性环境中比较常见。

2H2O+O2+4e-4OH-

氢离子还原——酸性环境中比较常见，继续降低金属的电位，溶液中的水发生电解，大量析出氢气，随着溶液pH值的增大，金属电位继续降低。

H++e-H0

阴极和阳极可以在不同金属或者在同一金属上。还原反应降低了介质中氢离子含量，使阴极附近呈碱性。碱性环境会破坏防腐层与金属结构的黏结力，导致防腐层剥离。