第二节金属的腐蚀概要.ppt

金属的腐蚀与防护 金属腐蚀： 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。 金属腐蚀后的特征： 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化。 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀：金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。 例如： 做饭的铁锅天长日久越用越薄 钢铁与氯气直接反应而被腐蚀 钢管被原油中的含硫化合物腐蚀 温度对化学腐蚀的影响 温度升高将加速化学腐蚀的速率 电化学腐蚀 电化学腐蚀：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（氧化还原反应），比较活泼的金属失去电子被氧化。 电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。 钢铁腐蚀原因的探究 编号 实验条件 放置方式 结果 1 迅速冷却的沸水 全浸 光亮 2 自来水 全浸 生锈 3 干燥的空气 干燥的空气 光亮 4 潮湿的空气 潮湿的空气 生锈 5 植物油 全浸 光亮 6 植物油 半浸 液面以上生锈 7 自来水 半浸 生锈 8 盐水 半浸 生锈(更厉害) 探究结论 钢铁的腐蚀要有水、有氧气才能发生。 Fe - 2e- == Fe2+ 负极： 正极： （水膜酸性很弱或呈中性） H2O + 1/2O2 +2e- == 2OH- （水膜呈酸性） 2H+ + 2e- == H2↑ 水膜酸性很弱或呈中性时发生的电池反应为： 2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2 Fe(OH)2不稳定，可进一步被空气中的氧气氧化： 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3 → Fe2O3·nH2O 金属腐蚀的本质 化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等活泼金属原子失去电子变成金属阳离子的过程，越活泼的金属，越容易被腐蚀。 发生了氧化还原反应： M – ne- == Mn+ 金属的防护 金属腐蚀的因素包括： 金属的本性 介质 金属的本性：金属越活泼，越容易失去电子而被腐蚀。（但注意铝） 如：不锈钢（改变金属内部结构） 介质：金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 如：铁锅用完后要刷洗干净并保持干燥，否则残留的菜汤（电解质溶液）会腐蚀铁锅。 再如：南方的铁制品比北方的易生锈。 金属防护的基础思路 防止金属与化学物质直接接触 防止金属与环境形成原电池 常用的防护方法 改变金属的内部结构（如制成不锈钢） 加保护层（如涂油、刷洗、表面镀金属） 电化学保护法（如在轮船船身上装上锌块、在地下管道上连接一镁块等） 发生 条件 钢铁表面吸附的水膜呈现酸性。 钢铁表面吸附的水膜中溶有O2，并呈极弱酸性或中性。 电 极 反 应 负极 Fe – 2e– == Fe2+ 正极 2H+ + 2e– == H2↑ O2+ 2H2O + 4e– == 4OH–