在酸性水溶液中：
O2 + 4H+ + 4e = 2H2O
吸氧腐蚀：阴极过程为氧的还原反应的腐蚀，称之为氧还原腐蚀，也叫吸氧腐蚀。
大多数金属在大气、土壤、海水和中性溶液中的腐蚀主要是氧的阴极还原反应，受氧扩散控制。 （3）溶液中高价离子的还原
Fe3O4 + H2O + 2e → 3FeO + 2OH-
（4）溶液中贵金属离子的还原
Cu2+ + 2e → Cu
（5）氧化性酸或某些阴离子的还原
NO3- + 2H+ + 2e → NO2- + H2O Cr2O72- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O
（6）溶液中某些有机化合物的还原 R + 2H+ + 2e → RH2 阴极极化：由于腐蚀过程中阳极区释放的电子进入邻近的阴极区，如果阴极还原反应不能及时地把这些电子吸收，则电子在阴极积累，使阴极区的电位偏离了平衡电位，向负方向变化，称之为阴极极化。
第二节 腐蚀速度与极化作用
对于电化学腐蚀而言，腐蚀速度通常用电流密度表示。因为在稳态条件下通过腐蚀电池的电流与金属阳极溶解速度的大小有严格的法拉第定律约束。 一、腐蚀电池的极化现象
有腐蚀电池如下：
已知：
E0,Zn=-0.80V，E0,Cu=0.05V，原电池总电阻：R=230Ω。 开路时，R0→∞,故I0=0。
开始短路瞬间：电极表面来不及变化，根据欧姆定律： I始=（E0,Cu - E0,Zn）/R=3.7×10-3A 短路后几秒至几分钟：
现象：电流逐渐减小，最后达到一个稳定值0.2mA。
原因：根据欧姆定律，电阻不会变，只有电极间的电位差变化。最后电位差变小。如下图：
电池的极化作用：电池接通后，阴极电位向负方向变化，阳极电位向正方向变化，称之为电池的极化作用。
电极的极化：当电极上有净电流通过时，电极电位显著偏离了未通电时的开路电位（平衡电位或非平衡的稳态电位），这种现象称之为电极的极化。 二、阳极极化（Anodic Polarization）
产生阳极极化有以下几个原因。 1．活化极化（Activation Polarization）
阳极过程是金属离子从基体转移到溶液中，并形成水化离子的过程。 活化极化：如果金属离子进入溶液的反应速度小于电子由阳极通过导线流向阴极的速度，则阳极就会有过多的正电荷积累，改变双电层电荷分布及双电层间的电位差，使阳极向正向移动。由于反应需要一定的活化能，使阳极溶解反应的速度迟缓于电子移动的速度，由此引起的极化称之为活化极化。 2．浓差极化（Concentration Polarization）
阴极溶液产生的金属离子，首先进入阳极附近的液层中，与溶液深处产生浓差。在浓度梯度作用下金属离子向溶液深处扩散，但由于扩散速度不够快，致使阳极附近液层中金属离子的浓度逐渐升高，阻碍阳极的进一步溶解，因此电位变正，产生阳极极化。 3．电阻极化（Resistance Polarization）
当金属表面有氧化膜，或在腐蚀过程中形成膜时，膜的电阻率远高于基体金属．则阳极电流通过此膜时，将产生压降，使电势显著变正，由此引起的极化，称之为电阻极化。
可见。阳极极化越强烈，说明阳极过程的反应受阻滞越严重，这对防止金属腐蚀是有利的；相反，去除阳极极化，会加速腐蚀过程的进行。这对消除或减弱阳极极化的过程，称阳极去极化（Anodic Depolarization）。例如，搅拌溶液，加速金属离子的扩散；使阳极产物形成沉淀或配离子；加入活化离子(如Cl-)，消除阳极钝化等，都可促进阳极去极化，从而加速腐蚀。 三、阴极极化（Cathodic Polarization）
阴极上有电流通过时，其电势向负方向移动，即为阴极极化。阴极极化的原因是： 1．活化极化[或电化学极化)
由于阴极还原反应需达到一定的活化能才能进行，当阴极还原反应速度小于电子进入阴极的速度，就会使电子在阴极堆积，电子密度增高，结果使阴极电势向负方向移动，产生了阴极极化。 2．浓差极化
阴极附近反应物或反应产物扩散速度缓慢可引起阴极浓差极化，使电极电势变负。阴极极化表示极
化受到阻滞，阻碍金属腐蚀的进行。消除阴极极化的过程叫做阴极去极化(Cathodic Depolarization)，可使阳极极化过程顺利进行，维持或加速腐蚀过程。绝大多数电化学离子的阴极去极化剂为溶液中的氢离子和氧分子。
第三节腐蚀极化图及混合电势理论
一、腐蚀极化图
下图为一腐蚀电池。开路时测得阴、阳极的电势分别为Eo,c和Eo,a，接入电阻只并使电阻R值由大变小，电流则由小逐渐变大，相应地测出各电流强度下的电极电势，给出阴、阳极电势与电流强度的关系图，下图就是腐蚀极化图。
由图可见，电流随电阻R减小而增加，闽时电流的增加引起电极极化：使阳极电势升高，阴极电势降．两极电势差变小。当包括电池内、外电阻在内的总电阻趋近于零时，电流达到最大值Imax，此时明、阳极极化曲线相交于点S。两极电势相等，即ΔE=IR=0。但实际上根本得不到交点S。因为总电阻不可能等于零，即使两电极短路，外电阻等于零，仍有电池内阻存在。因此，电流只能达到接近于Imax的I1。
腐蚀极化图是一种电位-电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。若将两个极化曲线简化成直线，可得到如下图所示的简化的腐蚀极化图，此极化图是英国腐蚀科学家U.R.Evans及其学生们于1929年首先提出和应用的，故称Evans图。图中阴、阳极的起始电位为阴极反应和阳极反应的平衡电位，分别以E0,C和E0,A表示。简化的极化曲线可交于一点S。交点对应的电位，称混合电位(Mixd Potential)。出于此阴、阳极反应构成了腐蚀过程，所以混合电位就是自腐蚀电位(Free Corrosion Potential)，简称为腐蚀电位(Corrosion Potential)，用Ecorr表示。腐蚀电位是一种不可逆的非平衡电势，可通过实验测得。图中与腐蚀电位相对应的电流，称为腐蚀电流，金属腐蚀电池中阴极和阳极面积是不相等的，但稳态下流过的电流强度是相等的。团此用E-I极化图较方便，对于均匀腐蚀和局部腐蚀都适用。
在均匀腐蚀条件下，整个金属表面同时起阴极和阳极的作用，可以采用电势—电流密度极化图，当阴、阳极反应均由电化学极化控制时，则用半对数坐标E-lgi极化图更为确切。因为在电化学极化控制下，电流密度的对数与电位的变化呈直线关系。
EEocEcorEoaSIcorI
二、混合电势理论（Mixed Potential Theory）
混合电势理论包含两项基本假说：
①任何电化学反应都能分成两个或两个以上的氧化分反应和还原分反应。 ②电化学反应过程中不可能有净电荷积累。即当一块绝缘的金属试样腐蚀时，氧化反应的总速度等于还原反应的总速度。
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混合电势理论扩充和部分取代了经典微电他腐蚀理论。它不但适用于局部腐蚀电池，也适用于亚微观尺寸的均匀腐蚀。这一理论与动力学方程式—起，构成了现代电化学腐蚀动力学理论基础。
根据混合电势理论，腐蚀电势是腐蚀体系的混合电势，它是由同时发生的两个电极极化过程，即金属的氧化和腐蚀利的还原过程共同决定的。因此，根据腐蚀极化图很容易确定腐蚀电势，并解释各种因素对腐蚀电势的影响。而权据腐蚀电势的变化却不能淮确判断腐蚀速度的大小或变化，必须测定相应的极化曲线，根据腐蚀极化图或动力学方程式才能确定腐蚀速度，研究腐蚀动力学过程和机理。 三、腐蚀极化图的应用
腐蚀极化图是研究电化学腐蚀的重要工具，用途很广。例如，利用极化图可以确定腐蚀的主要控制因素、解释腐蚀现象、分析腐蚀过程的性质和影响因素、判断添加剂的作用机理．以及用图解法计算多电极体系的腐蚀速度等。可以说，极化图是腐蚀科学最重要的理论工具之一。 1．极化图用于分析腐蚀速度的影响因素
如前所述，当腐蚀电池通过电流时，两电极发生极化。如果电流增加时，电极电势的移动不大，则表明电极过程受到的阻碍较小，即电极的极化率较小，或者说极化性能较差。电极的极化率由极化曲线的斜率决定。如图所示。阴极极化率Pc定义为：
??Pc?阳极极化率PA定义为：
Ec?Eo,cI1EA?Eo,AI1??Ec?tan? I1?EA?tan? I1PA??