式中：ox 為氧化劑，r為還原劑
在大多數情況下，氧化劑通常由水中溶解的氧或氫離子承擔，陰極反應為：
1/2o2+h2o+2e → 2oh-
或 h++e → 1/2h2
金屬與電解質接觸時，在金屬與溶液介面將產生一電位差，這一電位差值會隨時間不斷變化，最後達到一穩定值，通常稱之為穩態自腐蝕電位ecorr。測量腐蝕體系的穩態自腐蝕電位ecorr以及自腐蝕電位隨時間變化（e-t曲線）是判斷腐蝕過程的重要方法，可以解釋腐蝕現象和研究腐蝕行為。
雖然實際的腐蝕體系千變萬化，但一般來說，電極電位的變化常常能反映金屬表**的形成過程和穩定性、腐蝕速度是否恆定以及是否出現區域性腐蝕等。如果電位隨時間的變化趨於「正」，常常表示保護膜增強了，相反地，如果e-t曲線向「負」變化，常常表明金屬表面保護膜被破壞。均勻腐蝕時，電極電位隨時間的變化是較為緩慢的，而若出現區域性腐蝕，電極電位通常會發生突變。
通過測定某材料在介質中的電位隨時間變化曲線，可以判斷該材料在介質中發生腐蝕傾向，將不同的材料在同一介質中最終得到的穩態自腐蝕電位ecorr按由低到高的順序排列，就可得到各種金屬在某種溶液中的腐蝕電位序。從金屬在腐蝕電位序中的位置，可以判斷兩種金屬在指定的電解液中相接觸時，哪種金屬可能發生腐蝕。對於金屬在介質中發生的均勻腐蝕，一般採用重量法測定其腐蝕速度。
所謂重量法就是試驗金屬在一定的環境與條件下，經過腐蝕介質一定時間的作用後比較腐蝕前後該材料的重量變化，從而確定腐蝕速度的一種方法。根據腐蝕產物容易去除和完全牢固的附著在試片表面的情況，可分別採用單位時間、單位面積上金屬腐蝕後的重量損失或重量增加來表示腐蝕速度。
v失= w0-w1/st
v增= w2-w0/st
式中v失、v增為腐蝕速度（g／m2h），s為試樣表面積（m2）；t為腐蝕時間（h），w0為試樣腐蝕前的重量；w1為試樣清除腐蝕產物後的質量，w2為帶有腐蝕產物的試樣重量。金屬的腐蝕速度在腐蝕過程中並非恆速地進行，也就是說，其瞬間的腐蝕速度可能發生變化，因此用重量法計算腐蝕速度只是平均腐蝕速度。此外，由於各種金屬材料的密度不同，即使是均勻腐蝕，這種腐蝕速度單位並不能表徵腐蝕損耗深度。
為此可將平均腐蝕速度換算成單位時間內的平均腐蝕深度，則計算公式如下：
d深= ＝8.76v/ρ
式中d深為以腐蝕深度表示的腐蝕速度（mm/a）；v為按重量法計算的腐蝕速度（g/m2h）；ρ為金屬的密度（g/cm3），8.76為單位換算係數。
四、實驗條件
1.材料：碳鋼、不鏽鋼、鋁合金、鋅、自備；
2.環境條件：20％h2so4、20％hno3、3％nacl、5％naoh、室溫25℃、高溫50℃
4. 儀器：phs-3c 酸度計
分析天平（精確到0.1mg）
電子天平（精確到0.1mg）
數字電壓表
（1）試樣準備：
準備三種待測溶液和6塊同一種待測材料，試樣尺寸為50 20 mm，將試樣打號以示區別。用360#水砂紙、600#水砂紙打磨至均勻光亮
（2）游標卡尺準確測量試樣尺寸，根據測量結果準確計算每塊試樣的面積，作好記錄；
（3）試樣表面用去汙粉除油，自來水沖洗乾淨，濾紙吸乾，吹風機反覆吹乾，使試樣完全乾燥冷卻；
（4）將乾燥後的試樣於天平上稱重，準確度應達到0.1mg；
（5）將三種待測溶液分別量取800ml於1公升燒杯中，將試樣按編號分成3組，每兩個一組，用塑料絲懸掛浸入待測溶液中，注意待測試樣應全部浸入溶液，每個試樣浸入深度要大體一致，試樣上端應在液面下20mm；
（6）自試樣浸入溶液開始記錄時間，觀察試樣表面變化及溶液介質變化情況，1小時後取出，用自來水清洗乾淨；
（7）觀察腐蝕產物的顏色、分布情況及與表面結合是否牢固;
（8）對於腐蝕產物易清洗的試樣，在產物清洗液中清除腐蝕產物，除淨後用流動自來水和蒸餾水將試樣清洗乾淨，濾紙吸乾，吹風機反覆吹乾，冷卻；
（9）觀察腐蝕形態，乾燥後的試樣再次在天平上稱重，作記錄；
（10）根據計算公式計算腐蝕速率及年腐蝕深度。
（1）開機
開啟電源開關，指示燈亮，預熱30分鐘
（2）標定
a. 將選擇開關旋鈕調到ph檔；
b. 調節溫度補償旋鈕，使旋鈕白線對準溶液溫度值；
c. 把斜率調節旋鈕順時針旋到底（即調到100％位置）；
d. 把用蒸餾水清洗過的電極插入ph=6.86的緩衝溶液中；
e. 調節定位調節旋鈕,使儀器顯示讀數與該緩衝溶液當時溫度下的ph值相一致。
f. 用蒸餾水清洗電極，再插入ph=4.00(或ph=9.18)的標準溶液中，調節斜率旋鈕使儀器顯示讀數與該緩衝溶液中當時溫度下的ph值一致；
g. 重複（d）-(f)步驟至不用再調節定位或斜率調節旋鈕為止；
h. 儀器完成標定，定位調節旋鈕及斜率調節旋鈕不應再有變動。
（3）測量
將電極用蒸餾水沖洗並用濾紙吸乾，插入待測溶液中，搖動燒杯，使溶液均勻，在顯示屏上讀取溶液的ph值。測量完後用蒸餾水清洗電極頭部，並用濾紙洗乾。
（1）試樣準備
準備一種待測材料共3塊，用360＃水砂紙、600＃水砂紙打磨至均勻光亮，用去汙粉除油，蒸餾水沖洗，濾紙吸乾。
（2）將待測試樣分別浸入三種不同的試驗溶液，自試樣浸入溶液開始記時，每隔半分鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘用數字電壓表測一次電位，記錄電位隨時間的變化。
1、觀察試樣在不同介質中的腐蝕形貌，判斷腐蝕型別與強弱；
碳鋼在硫酸中腐蝕30分鐘：
現象：一方如即出現大量氣泡；腐蝕後表面發黃、區域性青黑、暗淡無光。
腐蝕型別：均勻腐蝕。 腐蝕強度：強
碳鋼在氫氧化鈉腐蝕1個小時：
現象：無明顯現象；腐蝕後，反光能力下降，表面光澤較氯化鈉腐蝕後更暗淡，區域性發黃
腐蝕型別：均勻腐蝕。腐蝕強度：弱
碳鋼在氯化鈉中腐蝕1個小時
現象：無明顯現象；腐蝕後，反光能力下降，區域性發黃。
腐蝕型別：均勻腐蝕。腐蝕強度：弱
2、均勻腐蝕金屬的腐蝕速度測試結果記錄，如下表：
3、根據實驗資料繪製各試驗材料在試驗溶液中的φ－t曲線，如下：
碳鋼在naoh中：
碳鋼在nacl中：
4、ph測定及銅的相對標準電位測定：
ph測定： h2so4溶液,ph試紙，反應前:1
naoh溶液,ph試紙，反應前：13
nacl溶液，碳鋼腐蝕，反應前：4.93
nacl溶液，碳鋼腐蝕，反應後：5.50
cu，cuso4溶液：0.064
cu，nacl 溶液：-0.228
5、綜合分析影響金屬材料環境失效的主要腐蝕因素。
通過本實驗可以較明確發現，溶液本身的性質和溶液ph值對腐蝕有較明確的影響。
ph值：ph值對腐蝕的方式和速度都有很大的影響，ph較小的酸性溶液易發生析氫腐蝕，腐蝕速度快，腐蝕現象明顯；而ph較大的鹼性溶液，發生吸氧腐蝕，鈍化作用明顯加強，腐蝕速度慢，腐蝕不明顯；對於中性溶液，僅發生微弱的腐蝕作用，現象更加不明顯。
溶液性質：nacl溶液對碳鋼腐蝕，電位向「負」變化，表面保護膜被破壞，但這個過程在較短的時間內就完成，之後的改變逐步減慢，腐蝕速度大大降低，在短時間內容甚至無法觀察出電位變化。而對於naoh腐蝕碳鋼的過程中，電位向「正」向變化，明陽極表**的保護能力得到加強。
這個過程前期反應快，後期反應減慢，但從影象中觀察發現，這個反應過程速度基本不變，不斷進行著腐蝕的過程。在實驗結束時，也沒有明確的減慢速度的現象。因此：
溶液性質對腐蝕過程有很大影響。
1. 何謂失重法？在什麼情況下用重量法測定腐蝕速度？
答：失重法及試驗金屬在一定的條件下的腐蝕介質中，腐蝕一定時間的作用後比較腐蝕前後該材料的重量變化以確定腐蝕速度的方法。失重法適用於均勻腐蝕。
2. 浸泡實驗時為什麼要保證試樣面積與溶液體積之比？放太多的試樣或同時放幾種不同類金屬對腐蝕速率測定有何影響？
答：保證試樣面積與溶液體積之比是為了在腐蝕過程中腐蝕環境能保持基本穩定，是腐蝕速度維持均一。放太多試樣或同時放幾種不同類金屬可能會在腐蝕過程中，引起環境條件的嚴重改變，使腐蝕條件前後不一，無法獲得準確有效的實驗資料。
3. 影響金屬材料環境失效的主要腐蝕因素是什麼？
答：腐蝕環境本身的物質，ph值，溫度，流速，微生物等。
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