第二节 金属的腐蚀和防护课件.ppt

石油管道内壁的严重腐蚀 金属的腐蚀和防护 腐蚀遍及国民经济各部门，给国民经济带来巨大的经济损失据调查统计，金属腐蚀造成的经济损失大约为该国国民生产总值的4%。超过水灾、火灾风灾、地震等损失的总和。同时对安全构成威胁。 2007 年8 月1 日，美国明尼苏达州首府明尼阿波利斯市郊外35号洲际公路的一座大桥坍塌，约50辆汽车坠入密西西比河。据美国官员8月21日确认，断桥事故死亡人数为13人，伤者70 多人。我国宜宾的南门大桥，在1990 年11 月建成，2001 年11月7日发生吊杆腐蚀，造成桥面坠落事故，事故调查发现缆索已经严重生锈。我国广州的海印桥，在1988 年年底建成，1995 年5 月25 日发生了9 号索腐蚀断裂事故。为了防止事故的进一步发生，被迫进行全桥换索工程，耗资2000 万元，工期半年。德国汉堡的Kohlbrand Estruary 桥，由于斜拉索腐蚀严重，建成的第三年就更换了全部的斜拉索，耗资达6000 万美元，是原来造价的四倍。 一、金属的腐蚀 1、金属腐蚀 1)定义(P54):金属的腐蚀是指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 2)本质 3)种类 电化腐蚀 (原电池、常见、有电流) 化学腐蚀 (P54) (不多见、无电流) 金属失去电子被氧化 2、原电池复习 ①、定义: ②、构成条件 把化学能转变为电能的装置 1)、两个电极 2)、与电极接触的电解质溶液 3)、形成闭合电路 4) 、氧化还原反应能自发进行 3)种类 电化腐蚀 (原电池、常见、有电流) 化学腐蚀 (P54) (不多见、无电流) 3、钢铁生锈 ——电化腐蚀 ① 、析氢腐蚀 正极 条件：酸性环境 负极 2H++2e- H2? Fe - 2e- Fe2+ Fe2++2OH–?Fe(OH) 2? 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O?4Fe(OH)3 Fe(OH)3? 铁锈(Fe2O3 ·nH2O) ② 、吸氧腐蚀 正极： 条件： 中性或碱性环境 负极： Fe-2e- ? Fe2+ 2H2O+O2+4e-?4OH– 但以电化学腐蚀更为普遍 思考题: 马口铁和白口铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？ Zn Fe 马口铁 Sn Fe 白口铁 第二课时 以下物品采用哪种方法防锈? 海边码头上的钢轨、铁的徽章、放电熨斗的支架、钢刀片、铁制水闸、儿童游戏场中秋千架的钢架。 1.改变金属的内部组织结构 例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。 二、金属的防护 2.保护层法:在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。 1).在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。 2).用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。 这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。 3.【电化学保护】: ①将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种： [牺牲阳极保护法] 此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。 [外加电流的保护法] 将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。 ②电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。 1)、改变金属的内部结构 2)、在金属表面覆盖保护层 3)、电化学保护法 金属防护方法总结 练习1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:( ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁更易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D银质奖牌久置表面变暗 D 2.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液中,可能发生的反应是: ( ) A.碳棒上放出Cl2 B.碳棒附近产生OH- C.碳棒上放出H2 D.铁钉