[科普中國]-金屬-水系電位—pH圖

電位對電極反應(yīng)平衡狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生影響，將體系分成單相（溶液）和多相（固體—溶液與氣體—溶液）進(jìn)行分析，可導(dǎo)出其對應(yīng)的關(guān)系方程式。這些方程式代表了電位和pH對電極反應(yīng)平衡狀態(tài)的綜合影響。 如果應(yīng)用一平面圖，令其縱坐標(biāo)代表電位，橫坐標(biāo)代表pH，將上述的諸關(guān)系方程式繪制到此圖上，將得到具有各種斜率的直線（或直線族），這就是電位-pH平衡圖。金屬-水系電位—pH圖反應(yīng)了金屬在電解質(zhì)溶液中的電位和pH對電極反應(yīng)平衡狀態(tài)的影響1。

概述金屬-水系電位-pH圖是把金屬電極電位作縱座標(biāo)，溶液的pH值為橫座標(biāo)而繪制出的線圖。最簡單的電位-pH平衡圖僅涉及某一元素（及其含氧和含氫化合物）與水構(gòu)成的體系。電位—pH圖是基于化學(xué)熱力學(xué)原理建立起來的一種電化學(xué)的平衡相圖，又稱為理論電位-pH圖，它們在研究金屬腐蝕和防護(hù)方面，已得到廣泛的應(yīng)用，它可以用來判斷金屬在水溶液中的腐蝕傾向和估計(jì)腐蝕產(chǎn)物2。

為了全面地描述一體系可能存在的電化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)的平衡關(guān)系的全貌，可將此體系在所研究的范圍內(nèi)可能存在的所有電化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)全部繪制在一張平衡圖上。

局限性作為電化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)的電位-pH圖在金屬的全面腐蝕及其保護(hù)的研究中，有著廣泛的用途。但也應(yīng)看到，電位-pH平衡圖有一定的局限性。

首先，電位-pH平衡圖有強(qiáng)烈的針對性，金屬或溶液成分的改變會(huì)使平衡圖乃至結(jié)論也跟著改變。

其次，利用電位-pH平衡圖討論金屬的鈍化行為時(shí)，將鈍化產(chǎn)生的保護(hù)作用僅歸因于氧化物等化合物，在有的情況下，并不全面。

再者，浸在電解質(zhì)溶液中的金屬相（或金屬化合物相）的電化學(xué)性質(zhì)主要取決于直接與該相接觸的溶液層的組成，而這一組成往往因電極過程和物質(zhì)遷移過程速度的不同而與溶液本體的組成或初始組成有很大差異。

還有，由純金屬和非金屬繪制出的電位-pH圖，不能直接提供關(guān)于合金性質(zhì)的數(shù)據(jù)，因合金的腐蝕性能往往是其組分元素性質(zhì)的極其復(fù)雜的綜合表現(xiàn)1。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)