金属腐蚀与防护上课用概要.ppt

实战演练: 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。 导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。 下列说法正确的是 A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的 电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为 Cu－2e－ =Cu2+ * 铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O 铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据一份统计报告，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3。 　　　全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达７００００亿美元，约占各国国内生产总值（GDP）的2%～4%，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的６倍，至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造成严重事故的损失，就更无法估计了。 金属的腐蚀 金属阳离子 失e－ 　氧化反应 金属原子 金属或合金与周围接触到的气体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 （3）类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 （1）定义： （2）金属腐蚀的本质： 金属失去电子被氧化 金属跟接触到的物质(如氯气.氧气等)直接发生化学反应而引起的腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化腐蚀 （更普遍） 铁生锈的现象随处可见。为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更易生锈？ 钢铁的吸氧腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 联系 电极反应 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱。 负极Fe(- ) Fe-2e- =Fe2+ 2Fe-4e- =2Fe2+ 正极C(+) 2H++2e- =H2↑ O2+2H2O+4e- =4OH- 总反应: Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 CO2+H2O H2CO3  H++HCO 3- 分 析 现 象 实验方案 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 有气泡产生，反应速率快 相当长时间铁钉未被腐蚀 铁钉被腐蚀最快 由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀 铁钉渐渐生锈 铁钉被腐蚀 无现象 由于无O2，铁钉未被腐蚀 无现象 由于无H2O铁钉不能被腐蚀 植物油 NaCl溶液 醋酸溶液 无水CaCl2 氧气 一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。 为什么左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极近９０年了，却很少生锈，你知道为什么吗？ 思考 1.铁生锈的必需条件： 空气+水 2.加速铁生锈的条件： 空气+电解质溶液 3.影响因素： 金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快； 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。 1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？ 新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。 不会，因为月球上缺少水分和氧气。 2.请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？ 3.为什么一块铜板上有铁铆钉时，铁钉更易生锈？ 铜板表面凝结一层水膜，空气中二氧化碳和二氧化硫等，沿海空气中的氯化钠等溶入其中形成电解质溶液。铜板(+)与铁铆钉(-)及电解质溶液便构成了原电池，相对活泼的铁被腐蚀。 电工操作规定：铜线和铝线不能拧在一起，为什么？ 烤蓝 涂机油 烤漆 涂凡士林 镀锌 镀铬 [交流研讨] 自行车的金属部件采用了什么样的防护措施? 请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。 健身器材刷油漆 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”涂油脂（机油），为什么不能用油漆 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 金属腐蚀的防护 2、改变金属的内部组织结构： 　如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢） 1、金属表面覆盖保护层 如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐蚀的金属(