电化学腐蚀与化学腐蚀的区别（三）
化学腐蚀和电化学腐蚀的区别
根据腐蚀的作用原理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时，金属表面存在隔离的阴极与阳极，有微小的电流存在于两极之间，单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为，高温气体腐蚀（如高温氧化）属于化学腐蚀，但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区，也有电子和离子的流动。据此，出现了另一种分类：干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀，是典型的电化学腐蚀，干腐蚀则是指在干气体（通常是在高温）或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀，对于金属很少见，对于非金属，则多半产生单纯的化学或物理腐蚀，有时两种作用同时发生。
电化学腐蚀
金属腐蚀是一个亟待解决的问题，每年由于金属的腐蚀所引起的损失是巨大的。工人辛辛苦苦地把铁矿石煤炼成铁和钢，可是这些钢铁却天天在遭受腐蚀，又变成了铁矿石的兄弟——氧化铁。所以，弄懂腐蚀的原因和找出防腐的方法，不论在理论上和实用上，都有很大的意义。这里介绍的是由电化学反应引起的腐蚀现象。
把两枚铁钉浸泡在浓盐酸中，浸泡的时间最好长一些（一天左右），以除去镀在铁钉表面的锌或旧铁钉上的铁锈。然后用水洗去铁钉上的盐酸，晾干。把纯锌片（可将废干电池的外皮洗净，用砂纸擦亮后，剪成狭长的锌片）绕在第一枚铁钉的中部，锌片要绕得紧密些，尽量减少锌片之间的缝隙。
将铜丝（或用刮去漆皮的漆包线）绕在第二枚铁钉的中部，也要绕得紧密。
将细铁丝浸泡在6M盐酸中，以除去镀在表面的锌。然后用水洗净、晾干，把它绕在一长条锌片的中部。再把另一段处理好的细铁丝绕在一段粗铜丝（或用粗的漆包线，刮去漆皮）上。
上面这些材料准备好以后，在试管架上放四支试管，再在这些铁钉、锌片铜丝上系好棉线，并把它们悬挂在四支试管中，使它们的位置正好在试管的中部，但应注意不要让铁钉、锌片和铜丝与试管内壁接触，而要悬空地挂在试管中。
在烧杯中加100毫升蒸馏水和0.7克琼脂，加热使琼脂全部溶解。稍冷，再往琼脂溶液中加入2毫升酚酞指示剂，搅拌均匀。等琼脂溶液变成温热，但还没有结冻以前，把琼脂溶液变成温热，但还没有结冻以前，把琼脂溶液倒入四支试管中，一直倒满为止。琼脂溶液凝固后， 铁钉、锌片和铜丝就被固定在胶冻中。这时还须注意，不能让胶冻中留有气泡。
不久，四支试管中的金属和琼脂胶冻发生了变化。在第一支试管中，铁钉中部绕了锌片，可以看到锌片上生成了沉淀，这是因为锌被腐蚀了：
Zn=Zn2++2e
生成的Zn2+与胶冻中的铁氰化钾作用生成了白色的铁氰化锌沉淀：
Zn2++2K3［Fe(CN)6］=Zn3［Fe(CN)6］2+6K+
而铁钉依然保持不变，只是它的周围的胶冻变成粉红色了。
为什么会发生这一变化呢？原来锌片绕在铁钉上后，锌与铁就组成了一个原电池，锌是负极，铁是正极。负极上发生以下反应：
Zn=Zn2++2e
正极上则析出氢气：
2H+2e=H2
由于氢气的析出，使正极周围的氢离子浓度减少，氢氧根离子浓度就相对地增多，于是正极（铁）周围的胶冻显碱性，所以酚酞就显粉红色。
在第二支试管中，铁钉中部绕了铜丝。铜丝周围出现粉红色。铁钉上（特别是铁钉的两端）出现蓝色沉淀。这是因为铁与铜接触也组成了一个原电池。但铁是负极，铜是正极，因此铁就被腐蚀。负极的反应是：
Fe=Fe2++2e
Fe2+又与胶冻中的铁氰化钾生成深蓝色的滕氏蓝沉淀（Fe3［FeCN6］2）:
3Fe2++2K3Fe(CN)6=Fe3［Fe(CN)6］2+6K+
正极（铜）上则生成氢气：
2H++2e=H2
和上面的实验一样，铜丝周围的氢氧根离子的浓度大于氢离子浓度于是胶冻中的酚酞出现粉红色。
在第三支试管中，锌片中部绕了铁丝，锌与铁组成原电池。锌是负极，铁是正极，因此，锌片上生成白色沉淀，铁丝周围变成粉红色。
在第四支试管中，铜丝中部绕了铁丝，铁是负极，铜是正极，铁丝上生成滕氏蓝，铜丝周围出现粉红色。
最后还可以看到胶冻中出现气泡，说明在金属腐蚀过程中确实有氢气生成。
通过以上四个实验，可以使你了解到，金属腐蚀的原因之一是，当金属中存在杂质的时候，两种金属就组成了原电池，引起了电化腐蚀。
如果杂质金属比铁活泼，那么杂质先被腐蚀。如果铁比杂质金属活泼，那么铁就被腐蚀了。当你细心地观察日常生活中发生的现象，你就会找到这些电化腐蚀的例子。
白铁是把锌镀在铁片上制成的，它可以做烟筒、铁盆、水壶等。锌镀在铁片上起了保护铁的作用，这是因为锌不仅使铁与空气（氧气和潮气）隔绝，而且即使白铁遭到破坏，也是锌先被腐蚀掉。
现在你了解了电化腐蚀的道理，你就会知道千万不要让铁与铜或银等不活泼金属接触，否则铁会很快被腐蚀。
另外，用来制作罐头盒的马口铁是把锡镀在铁的外面，由于锡比较稳定，所以镀在铁上以后，可以防止铁被腐蚀。但是，如果锡的镀层有了裂口，那么罐头盒反而坏得更快了。原因很简单，因为锡不如铁活泼，它们组成的原电池中，铁是负极，锡是正极，当然是铁先被腐蚀。这样一来，锡不但不起保护作用，反而使铁烂得更快了。
参比电极
测量各种电极电势时作为参照比较的电极。将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池，测定电池电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势。参比电极必须是电极反应为单一的可逆反应，电极电势稳定和重现性好。通常多用微溶盐电极作为参比电极，氢电极只是一个理想的但不易于实现的参比电极。常用参比电极列表如下。
1. 研究电极：研究电极也叫工作电极或试验电极，该电极上所发生的电极过程就是我们的研究对象。因此要求研究电极具有重现的表面性质，如电极的组成和电极的表面状态。作为电化学研究用得较广的研究电极有固体金属电极和液体金属电极。
2. 辅助电极：辅助电极也叫对电极，它只用来通过电流以实现研究电极的极化。研究阴极过程时，辅助电极作阳极，而研究阳极过程时，辅助电极作阴极。辅助电极的面积一般比研究电极大，这样就降低了辅助电极上的电流密度，使其在测量过程中基本上不被极化，因而常用铂黑电极作辅助电极。有时为了测量简便辅助电极也可以用于研究电极相同的金属制作。如果辅助电极的产物对研究电极有影响，则可以在H型电解池中间用素烧瓷或微孔烧结玻璃板（D）把阴阳极区隔开（见图2-3）。
3. 参比电极：参比电极是测量电极电位的比较标准，它在测量过程中具有已知且稳定的电极电位，因而用参比电极和待测电极组成测量电池，从测出测量电池的电动势便可计算待测电极的电极电位。一般对参比电极性能的要求比较严格，参比电极是可逆电极，它的电位是平衡电位，符合Nernst电极电位公式，原则上将参比电极应是不极化电极，换言之当有电流流过时电极电位变化很微小。在使用中要求参比电极的稳定性和重现性要好，也就是说参比电极放置一定时间后其电极电位值应不改变，而且各次制作的参比电极的电位也应相同。参比电极的电位随温度变化要小，而且断电后能很快地恢复到原先的电极电位，不发生滞后现象。最后，参比电极的制备、使用和维护要求方便。
