第四节金属的电化学腐蚀素材.ppt

铁锈斑斑 铁管生锈了 四川省宜宾市城区的南门大桥 钢铁生锈造成大桥断裂！ 断裂 70万吨废铁锈透龙水镇 重庆晚报 2004年4月16日 金属腐蚀的危害 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70年代美国的一份统计报告，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，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。当前，世界各国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作。有志者可选择这方面的课题研究，一定会大有作为；一旦有新的突破，产生的经济效益和社会影响，必将是巨大的。 第四节 金属的电化学腐蚀 1、定义： P84 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。 一、金属的腐蚀 2、分类 1）、化学腐蚀 金属跟接触到的物质 (如O2、Cl2 、 SO2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，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀 2）、电化学腐蚀（电化腐蚀） 请比较下列现象的差异？ 铁与酸反应，铁被腐蚀。 腐蚀速率较慢。 铁作负极被腐蚀 腐蚀速率较快。 钢铁的电化学腐蚀： 析氢腐蚀： 条件：钢铁在潮湿空气中形成酸性环境下的腐蚀。 特点：有氢气产生。 负极：＿＿，电极反应式： 正极：＿＿，电极反应式： 总反应式： Fe－2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ Fe+2H+＝ Fe2++H2↑ 铁 碳 H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3- 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的电化学腐蚀： 吸氧腐蚀： 条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。 特点：有氧气参加反应。 负极：＿＿，电极反应式： 正极：＿＿，电极反应式： 总反应式： 2Fe－4e-＝2Fe2+ 2H2O + O2 + 4e- ＝ 4 OH- 2Fe+ 2H2O + O2 ＝ 2Fe（OH）2 铁 碳 钢铁的吸氧腐蚀示意图 思考：金属电化学腐蚀的原理是什么？ 金属(用A表示，化合价为+n)电化学腐蚀： 负极： 正极： A- ne-=A n+ 2H2O+O2+4e-=4OH- 或者： （吸氧腐蚀） （析氢腐蚀） 2H++2e-=H2↑ 注意：n有确定值后，得失电子数要相等 小结： 金属腐蚀的本质： ______e- 发生______反应 金属_________ 金属原子 氧化 失去 阳离子 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 相互 联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 现象 不纯金属或合金 跟电解质溶液及氧化剂接触 金属跟氧化性物质 直接接触 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀与电化腐蚀的比较 注意： （1）电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护。 （2）电化腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产生。 (3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀 自行车如何防生锈？ 是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如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 自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么？ 健身器材如何防锈？ 刷油漆 衣架和电线如何防锈？ 外面包上一层塑料层 某些工具的“机械传动部位” ，能用油漆来防锈吗？ 不能用油漆来防锈，而是选用油脂 应选用什么呢？ 船身如何防腐蚀的？ 用牺牲锌块的方法来保护 船身上装锌块 牺牲阳极的阴极保护法 如何防止地下钢铁管道的腐蚀？ 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换 (1)、改变金属的内部组织结构，如 (2)、在金属表面覆盖保护层，如 (3)、电化学保护法 （消除引起金属发生电化腐蚀的原电池反应的方法） 1)牺牲阳极阴极保护法(在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金) P86 2)*外加电流阴极保护法P86 不锈钢 覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等 二、金属防护的方法 知识总结 (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：___________________________________ 1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (2)、若液面下降，则溶液呈__________性，发生_________腐蚀，电极反应式为：