腐蚀是金属在氧化剂存在下的 自发氧化,氧化剂一般是指氧气。自由女神像,或生锈的锚,会出现蓝绿色,也是这种现象。有些腐蚀具有保护作用。例如,铜在 氧气、二氧化碳和水 的存在下氧化,形成碱式碳酸铜,这是一种 蓝绿色且结构稳定的保护层。其他腐蚀是有害的。例如,铁在氧、水 和氢离子的存在下氧化成 结构不稳定的金属氧化物,称为铁锈,它会不断剥落,使下面的金属进一步氧化。生锈是一种自发进行的电化学反应。表面缺陷成为铁的阳极区,电极电位为 0.44 伏,很容易氧化为二价铁。电子向阴极区迁移,阴极区的电极电位为 1.23 伏,氧气在酸性环境中被还原成水。氢离子来自大气中二氧化碳和水的反应,生成碳酸。接下来,二价铁离子通过表面水分迁移至阴极区,进一步氧化为三价铁氧化水合物,通常称为”铁锈”水合物的化学计量随二价铁 暴露的水量而变化。多余的水分、酸和电解质 会加速生锈,从而增加电荷流动 和 H+离子的浓度。防止腐蚀的方法包括 在金属表面涂漆,防止 与水和氧气接触,或使用 由多种金属组成的合金。不锈钢一种含有少量铬的铁合金,经过腐蚀后会在铁表面形成一层 不活泼的氧化层来保护铁。另外,还可以采用电镀方法。这里,铁螺丝上涂有一层 更容易氧化的金属,例如锌,形成一层氧化锌保护层 来保护铁。最后,还有阴极保护法,它通过把被保护的金属转变为阴极来控制腐蚀。地下铁管通常连接到更容易氧化的金属上,例如连接到锌上,锌在这里充当被氧化的牺牲阳极,而铁则成为免受腐蚀的阴极。