吸氧腐蚀,本质上是一种电化学腐蚀现象,其运作机制主要依赖于金属表面与电解质溶液之间的电化学反应。当金属暴露在含有氧气的水溶液中时,会形成一个微小的原电池,这个原电池由阳极和阴极组成。
在阳极,金属原子失去电子,形成金属离子并溶解到电解质溶液中。这个过程称为阳极氧化。例如,铁在酸性环境中失去电子形成亚铁离子:Fe → Fe²⁺ + 2e⁻。
在阴极,氧气分子在水中得到电子,形成氢氧根离子。这个过程称为阴极还原。例如,在酸性环境中,氧气得到电子和水反应生成氢氧根离子:O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2OH⁻。
这两个半反应共同构成了完整的腐蚀反应,即金属不断失去电子被氧化,而氧气不断得到电子被还原。这个过程会持续进行,直到金属完全被腐蚀或环境条件发生改变。吸氧腐蚀的速度受多种因素影响,如氧气的浓度、溶液的pH值、温度等。在许多实际应用中,为了减缓吸氧腐蚀,人们会采取添加缓蚀剂、改变金属表面状态(如镀层、阴极保护等)的方法。