水处理剂之冷却水中氧腐蚀特性（二）

氧阴极还原电极过程：水中氧气的阴极还原过程是一个复杂的反应，在反应过程中同时获取4个电子机会几乎很少出现，因此氧气的还原反应过程中有多种中间价态产物和含氧粒子出现，有的甚至只有很短的半衰期；氧电极反应可逆性很小，表现在氡电极反应的交换电流密度值很低，即使在Pt、Pd、Ag、Ni这样一些对氧反应活性很强的电极。氧电极过程的极化大，涉及的电位范围宽，特别在较正的电位区域内，电极会出现多种价态物质和含粒子的吸附，它们会以各种方式参加反应历程，表面吸附的含氧粒子还会对其他一些反应起阻化作用。

氧的还原反应由分子氧向金属表面扩散、氧吸附在金属表面和吸附氧的离子化还原三步串联组成，当阴极极化电位值较小时，阴极还原电流还不太大金属表面的氧气能得到充足补充，它的还原反应过电位和阴极极化电流呈半对数关系。

电极过程的速度取决于氧还原的电化学步骤。当进一步增大阴极电流，氧向金属表向的扩散速度逐渐跟不上金属表面氧的消耗），显示出明显的浓度极化的倾向，金属表面的氧浓度已经小于冷却水主体中溶解氧的浓度，这时氧还原处于电化学极化和浓度极化共同作用的阶段。继续负移电位，阴极电流趋于一个基本稳定的值，称为极限扩散电流密度，这时电极表面的氧浓度实际为零，电极过程完全受氧向金属表面的扩散速度所限制。例如，当金属表面静止层厚度为0.005cm时，氧还原的极限扩散电流密度为93mA/c㎡。有报道说，在流动的水中，氧还原的极限扩散电流密度最大也不会超过1mA/c㎡。从A点开始的氧还原过电位与阴极电流的关系，水中又有新的电极反应发生，如氢离子的还原等，总的阴极电流等于新的阴极反应电流和氧还原电流的加和。

金属铜电极反应的电位比较正，它在冷却水中与氧电极反应构成原电池时，一般相交于氧还原的离子化区，腐蚀阻力主要来内氧反应的电化学过电位，腐蚀速度不会超过氧极限扩散电流密度。