暴风使命金属的V-pH图属热力学图，由图示各区位置或指定V、pH值位置可以反映出金属的热力学腐蚀倾向。从图上可以看出，
① 金属的稳定区位于相对低电位的范围内，电位越高金属的热力学稳定性越差，越容易发生腐蚀。
② 金属的腐蚀区往往在V-pH图的左、右两侧，而钝化区位于图的中部。原因是随着pH值的升高，稳定态的金属腐蚀产物依次为金属阳离子→氧化物或氢氧化物→可溶性酸根负离子。也就是说金属在酸性或碱性溶液中，均易生成可溶性腐蚀产物，在中性溶液中易于生成难溶性产物。
同样对其它金属分析其电位-pH图，也可以判定其腐蚀的热力学倾向，从图中三种区域的位置和大小可以判断金属自发腐蚀的热力学倾向。而且共有的规律是：金属的标准电位越正，稳定区越大，耐蚀性越好。
⑶ 指明对金属实行腐蚀保护的方向
有了电位-pH图，我们既可以从理论上预测金属的腐蚀倾向，又可以根据实际情况选择控制腐蚀的途径。分析图2-11中的B点，它所处的区域是Fe2+离子和H2的稳定区，因此，如果铁处于B点，则将出现析氢型的腐蚀： 阳极反应： Fe?Fe2??2e 阴极反应： 2H??2e?H2
1 电池反应： Fe?2H??O2?Fe2??H2O
2如果我们想将铁从B点移出腐蚀区，从V-pH图上来看，可以采用三种措施：
图2-11 应用Fe-H2O体系的电位-pH图说明Fe的腐蚀与防护
① 把铁的电极电位降低至非腐蚀区（稳定区），这就要对铁实行阴极保护。
② 把铁的电极电位升高使它进入钝化区，这可以使用阳极保护法或在溶液中添加阳极型缓蚀剂来实现。
③ 调整溶液的pH值至9～13之间也可以使铁进入钝化区。
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四、 应用电位-pH图的局限性
上面我们讲了，电位-pH图中汇集了金属腐蚀体系的热力学数据，并且指出了金属在不同pH值或不同电位下可能出现的腐蚀情况，从而提示我们可借助于控制电位或改变pH值以达到防止金属腐蚀的目的。但是，如果不加分析地用电位-pH图去说明实际条件下金属的腐蚀状况，则可能引起夸大或贬低其作用的倾向。甚至可以错误地认为，只要测得溶液中的pH值，就可能准确地知道已知电位下，金属能否被腐蚀。事实上，有时理论上的电位-pH图的应用的确能很好地反映出金属腐蚀性质及钝化区的范围，但有时也会出现与实际矛盾的情况。因此在应用电位-pH图时，必须针对具体的体系，进行具体的分析。也就是说，理论的电位-pH图的应用时有条件的，具有一定的局限性。其局限性具体的表现在以下几个方面：
1．绘制电位-pH图时，是以金属与溶液中的离子之间，溶液中的离子和含有这些离子的腐蚀产物之间的平衡作为先决条件的，而忽略了溶液中其他离子对平衡的影响。而在实际腐蚀条件下，可能是远离平衡的，实际溶液中含有的其它的离子对平衡的影响，也可能是不容忽视的。
2．理论电位-pH图中所表示的钝化区是指金属氧化物，或氢氧化物，或其它微溶的金属化合物以稳定相存在为依据的，而未对它们的保护性进行讨论。
3． 理论电位-pH图只考虑OH-这种阴离子对平衡的影响。但
2?3?实际的腐蚀环境中，却往往存在着Cl?、SO4、PO4等阴离子，
它们可能因发生一些附加反应而是问题复杂化。
4．理论电位-pH图中所示的pH值，是处于平衡状态的值，及腐蚀体系表面整体的pH值。而实际腐蚀体系中，金属表面上各点的pH值可能是不同的。通常，阳极反应区的pH值比整体的低一些，而阴极反应区则要高一些。
5．因为电位-pH图是根据热力学数据作出的，所以它只能说明金属在本体系中的被腐蚀倾向性大小，而不可能预示腐蚀速度
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的大小。
尽管如此，在许多情况下，电位-pH图仍能预示金属在一定体系中腐蚀倾向的粗略情况判断。如果把钝化研究成果充实到理论电位-pH图中去，将会得到所谓经验电位-pH图，从而使电位-pH图在腐蚀研究中具有更大的实际意义。
§ 2-4 腐蚀电池
我们知道金属发生电化学腐蚀是指金属与周围的介质发生了电化学反应，重要的是金属与周围的介质组成了腐蚀电池体系，本节我们主要讲述有关腐蚀电池的一些内容。
一、腐蚀电池 1．腐蚀电池的定义
为了弄清楚金属的电化学腐蚀体系的组成，我们首先来看下面的几个试验： 试验一:
把一工业锌片浸到稀硫酸溶液中，便可发现锌被溶解（被腐蚀），同时有可见氢气从锌片析出，见图2-12 a。
图2-12 a b c三个腐蚀电池模型《金属腐蚀学》P33 1-20、1-21
试验二:
把纯锌片与铜片相接触并浸入稀硫酸中，发现锌片上气泡少了，?但铜片上所析出的氢气却比原来锌片上析出的更为剧烈，同时锌的腐蚀也更快了，见图2-12 b 所示。 试验三:
将上述锌片和铜片分别浸入同一容器的稀硫酸溶液中，并用导线通过毫安表把它们连接起来，发现毫安表的指针立即转动，说明有电流通过，同时发现锌片不断溶解，并在铜片上有氢气泡不断析出，见图2-12 c。
通过这些试验现象，我们可以提出以下问题：为什么上述三
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个试验结果相同，均为锌片被腐蚀且有氢气产生？为什么铜能加速锌与稀硫酸溶液的作用呢？它们之间是否有本质的区别？在上述试验中，工业锌片和纯锌片腐蚀原因是否相同？
经过对上述试验中锌片腐蚀现象的研究，发现锌片在这种条件下的腐蚀均属电化学腐蚀，具有相同的反应本质，即都是原电池（腐蚀电池）作用的结果。
大家知道，当把两种金属放在电解质溶液内，并用导线连接起来时，导线上会有电流通过，这种装置就叫做原电池。而试验(3) 实际上便是一种原电池装置，在电化学上称之为伏特电池（如图2-12 c所示）。
伏特电池所产生的电流，是由于它的两个电极 ─ 锌片与铜片在稀硫酸溶液中的电位不同，存在着一定的电位差所引起的。 在伏特电池中，锌的电位较负，铜的电位较正。用导线将它们连接起来时，在电极－溶液界面所建立起来的电极平衡遭到破坏，而在两个电极上分别进行如下反应： 锌电极电位较负，失去电子被氧化。 Zn ─→ Zn2＋ ＋ 2e
铜电极上，酸中的氢离子接受电子被还原，有氢气逸出。 2H＋ ＋ 2e ─→ 2H ─→ H2 整个电池反应为:
Zn ＋2H＋ ─→Zn2＋ ＋H2
由于锌的氧化反应放出电子，而电子通过导线流到铜电极后，在铜上被氢离子的还原所消耗，这样就构成了一个电池回路，其结果是电极电位较负的金属锌不断溶解成锌离子进入溶液，使锌遭到腐蚀。因此，上面所说的原电池实际上就是一个腐蚀电池。
在电化学中，规定把发生氧化反应的电极叫做阳极，发生还原反应的电极叫做阴极。因此在腐蚀电池中，电流是从阴极流向阳极的（与电子流动的方向相反）。
在伏特电池中，锌是阳极，铜是阴极，这就是试验(3) 所发生的腐蚀现象的原因。对于试验(1)和(2)的反应机理也可用试验
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(3) 来解释。
实际上，在电解液中的两种金属，不一定非要用导线连接才能组成腐蚀电池，两种金属直接接触也能组成腐蚀电池，如试验(2) 中锌片与铜片直接接触，同样也构成了腐蚀电池，发生了与试验(3) 相同的腐蚀现象，只不过这是一个短路的伏特电池（腐蚀电池）而已。
即使是同一种金属，如果未与其它金属接触，在电解质溶液中也会产生与上述相类似的腐蚀电池。如试验(1) 中所用的工业锌片，由于含有少量的杂质（如杂质铁常以FeZn7的形式存在），杂质的电位比锌正。此时锌为阳极，杂质为阴极，形成腐蚀电池，结果使锌溶解而遭受腐蚀，H2则成为气泡在杂质表面上逸出。很显然这也是一个短路的腐蚀电池。
所以从以上三个试验可以看出，金属电化学腐蚀的本质就是浸在电解质溶液中的金属表面上，形成了以金属为阳极的腐蚀电池。
由以上过程的分析我们可以给腐蚀电池下一个定义，即如果把两种电极电位不同的金属互相接触（或用导线连接），并同时放入电解质溶液中，就组成了一个腐蚀电池。
2．腐蚀电池的组成条件
从以上的电化学腐蚀现象中，我们可以看出腐蚀电池的组成需要满足以下三个条件：
⑴ 不同金属或同一金属不同部位之间要存在电位差； ⑵ 具有不同电位的金属或金属部位要短路相接；
⑶ 相互短接的金属或金属部位要共存于电解液中。 3．腐蚀电池的工作历程
从以上对腐蚀电池的分析，我们可以看出，作为一个腐蚀电池体系，必须包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成：
⑴ 阳极过程 金属发生氧化反应，腐蚀溶解变成金属离子进入溶液，并把当量的电子留在金属上：
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