金属的腐蚀与防护上课概要.ppt

金属腐蚀现象在日常生活生产中非常普遍，你知道何谓金属腐蚀？ 它的实质是什么 ？ 金属腐蚀可分几类？ 金属的腐蚀与防护 金属阳离子 失e- 氧化反应 化学腐蚀 电化学腐蚀 （更常见普遍） 金属原子 3.金属腐蚀的本质： 金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀： 金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。 2.金属腐蚀的类型： 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 关系 金属与氧化剂直接接触 不纯金属与电解质溶液接触 无电流 有微电流 金属被氧化 较活泼金属被氧化 都是金属被氧化（两种腐蚀同时发生,但以电化腐蚀为主，且快） 问题组一 1、为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？ 2、为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？ 3、在上述腐蚀过程中，组成原电池的正负极分别是什么？ 4、如果水膜酸度不高或者呈中性，会发生什么样的电极反应？如果水膜酸度较高，又会发生什么电极反应？ 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 金属腐蚀的类型 思考：你能写出它们的电极反应式吗？ 金属的腐蚀与防护 Cu Cu Fe Fe2+ 2e- OH- H2O O2 Fe-2e=Fe2+ 负极：(Fe) 正极：(Cu) O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 电池总反应： 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 后续反应： Fe2O3 · nH2O （铁锈） 电化学腐蚀类型：例钢铁（Fe—C)? 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 发生条件 钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并呈碱性或中性(或酸性极弱)，反应中 （ ）得电子被还原为 OH- 钢铁表面吸附的水膜呈现较强酸性。反应时 析出。 电极反应 O2 H2 负极 正 极 总 反 应 Fe－2e－＝Fe2＋ 2H+ +2e = H2↑ Fe+2H+ = Fe2＋ +H2↑ 4 Fe(OH)2＋O2+2H2O= 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 ·xH2O(铁锈）+（3-x）H2O 2Fe－4e－＝2Fe2＋ O2+2H2O+4e- =4OH- 2Fe＋O2+H2O=2Fe(OH)2 【练习】 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1） 若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： , 正极： 若液面下降，则溶液呈 性， 发生　　　腐蚀，电极反应式为： 负极： 正极： 。 （2） 中性或弱酸 吸氧 Fe–2e-→Fe2+ O2+2H2O+4e-→4OH－ 酸 析氢 Fe–2e-→Fe2+ 2H++2e-→H2↑ 1、在金属表面覆盖保护层。 2、改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢） 3、电化学保护法： 1)牺牲阳极的阴极保护法：即将金属与更活泼的金属相连 2)外加电流的阴极保护法：与电源的负极相连， 成为电解池的阴极 1）涂油、涂漆、覆盖塑料等， 2）烤蓝、电镀等 3)钝化：形成致密的氧化物薄膜作保护层。 二、金属的电化学防护 金属的防护方法 覆盖保护层 衣架和电线的外面包上一层塑料层 某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈 生活中常见的一些防护措施 给链条涂上机油, 给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。 健身器材刷油漆以防锈 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr 航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。 用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换 锌块 金属的腐蚀与防护 牺牲阳极的阴极保护法示意图 原理 ： 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。 阴极电保护法实例 废铁 金属腐蚀快慢的判断： (1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属被腐蚀的速