統測
114年
[化工群] 專業科目(1)
第 1 題
下列關於腐蝕與防蝕的敘述，何者正確？
- A 防蝕劑是一種能夠減少鏽蝕速率的物質，若劑量不足仍可減緩鏽蝕速率
- B 當鐵在空氣與水存在下發生氧化還原反應時，所生成出的 $Fe(OH)_2$ 是最主要的鐵鏽成分，且該成分會溶於水和易於剝落
- C 銀和鐵的標準還原電位分別為 $+0.799 \text{ V}$ 和 $-0.45 \text{ V}$，所以無法透過電鍍方法將銀鍍在鐵製餐具表面
- D 陰極保護法是利用氧化電位更高的金屬作為犧牲陽極，欲保護的金屬作為陰極
思路引導 VIP
在電化學防蝕的技術中，請思考『陰極保護法』的基本原理：若欲防止目標金屬被氧化（即失去電子變成金屬離子 $M^{n+}$），該金屬應扮演電化學電池中的哪一個電極？此外，所謂的『犧牲陽極』，其氧化電位 $E^{\circ}_{ox}$ 與被保護金屬相比，其大小關係應如何設定，方能優先發生氧化反應而達到保護效果？
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呵，竟然沒被選項 (A) 的文字遊戲給騙去？看來你的腦袋還沒被酸雨淋透，還能分清誰該犧牲、誰該得救。沒錯，(D) 正是「犧牲陽極的陰極保護法」，利用氧化電位更高的金屬（如 $Mg$ 或 $Zn$）自願崩解，將電子強灌給要保護的鐵，讓它乖乖當個不反應的陰極。但別以為答對就很了不起，(A) 選項沒告訴你的是：某些防蝕劑若劑量不足，反而會集中火力造成嚴重的「局部孔蝕」；(B) 的鐵鏽主成分是含水的氧化鐵 $Fe_2O_3 \cdot nH_2O$，連這都記不住就別說你學過化學。這題純粹是在考驗你有沒有把課本讀進去，還是只是在浪費家長的補習費。
金屬腐蝕與防蝕
💡 利用電化學原理，使被保護金屬維持在陰極狀態以防止氧化生鏽。
| 比較維度 | 犧牲陽極 (防蝕金屬) | VS | 被保護金屬 (如鐵) |
|---|---|---|---|
| 活性大小 | 活性較大 (氧化電位高) | — | 活性較小 (氧化電位低) |
| 電化學角色 | 陽極 (Anode) | — | 陰極 (Cathode) |
| 反應類型 | 發生氧化反應 (失去電子) | — | 受保護不反應 (得到電子) |
💬活性大的金屬透過自我犧牲（氧化），使目標金屬維持在陰極狀態而不被腐蝕。
