普通化学第四章.ppt

腐蚀的危害是非常巨大的。据资料报道，全世界每年生产的钢铁约有10％因腐蚀而变为铁锈，大约30％的钢铁设备因此而损坏。这不仅浪费了材料，还往往会带来停产、人生安全和环境污染等事故。根据世界上几个主要工业发达国家的一些统计数字表明：这些国家由于金属的腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的2～4%，可见数字是惊人的，损失是巨大的。 美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产总值的4.2％.据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%.金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。 1980年大庆油田的不完全统计腐蚀穿孔1905次，有一次输气管道腐蚀漏气爆炸死四人，间接损失7000万元。 2. 外加电流法 在外加直流电的作用下，用废钢或石墨等物质作阳极，将被保护的金属作阴极加以保护。这种方法常用于保护地下输油管线和油罐等设备。青岛海滨的栈桥就是采用这种方法。 在金属表面使用覆盖层是保护金属免遭腐蚀的最普遍和最重要的方法之一。覆盖层的作用是将金属和环境隔绝开来，常用的几种覆盖层有： 1. 镀层 2. 涂层 3. 衬里 在金属表面电镀或喷镀上一层抗腐蚀性强的金属，如Cr。 常用的涂料有防腐漆、树脂及沥青等。 在金属器皿内表面衬上一层抗腐蚀性好的物质，如铬钢层、玻璃、搪瓷等。茶缸、洗脸盆等，都是用搪瓷作衬里的。 ㈡ 覆盖层保护法 ㈢ 缓蚀剂法 在与金属相接触的介质中加入能减缓腐蚀速率的试剂，这种试剂就称之为缓蚀剂。缓蚀剂法经常用于金属切削工艺、锅炉防腐以及原油预处理等过程中，其优点是使用方便，见效快等。 缓蚀剂可分为无机和有机两类: 无机缓蚀剂主要有铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐和碳酸氢盐等，起作用的机理是在金属表面形成起保护作用的氧化膜或沉积物。 但无机缓蚀剂通常在中性或弱碱性条件下使用，效率较低，故使用较多的是有机缓蚀剂。常用的有机缓蚀剂有苯胺、乌洛托品(六次甲基四胺)、硫脲、若丁(主要组分为二邻苯甲基硫脲—高效酸洗缓蚀剂)、尿素等。 返回 * 四、判断氧还反应的程度 氧还反应的限度就是反应达到平衡时所进行的程度，通常用K?的大小来衡量。由于： 将ΔG? =-nFE?代入上式得： lgK?= lgK?= 通常反应在室温下进行，取T=298.15 K代入上式，得： 该式表明了原电池反应的K?与电动势E?之间的关系。由此看出，当温度和转移电子数一定时，K?值与E?值成正比，(??正-??负)越大，则K?值就越大，说明反应进行得越完全。 lgK? = = 【例4-5】计算反应 在 298K 时的Kθ 解： 若反应写成： 则 n = 4， ∴Eθ与反应式系数无关，而 Kθ则不同。 负极： 正极： 总反应： 【思考题】根据原电池原理求AgCl的 Ksp 利用电极反应ΔG?的加和性，可由已知电极反应的??计算未知反应的??值。 【例4-6】已知① Cu2+ + 2e- → Cu ??1 = 0.34 V ② Cu2+ + e- → Cu+ ??2 = 0.17 V 求: ③ Cu+ + e- → Cu ??3 =？ 五、由平衡关系计算 ? 值 解： 根据ΔG? = -nFE? ，对半电池(电极)反应可得： ΔG?=-nF? ? ∵ ③=①-② ∴ ΔG?3=ΔG?1-ΔG?2 n3F??3 = n1F??1 - n2F??2 于是： ??3 = = = 0.51 V 返回 §4.4 电解 (Electrolysis) 使电流通过电解质溶液（或熔融液），在电极上 引起氧化还原反应的过程叫电解。 (? 原电池和电解池) 电解一般都是在电解池中进行的。一个直流电源，两个电极，插入电解液中，就构成了电解池，与电源负极相连的电极叫阴极；与正极相连的叫阳极。 阴极发生还原反应；阳极发生氧化反应 电解 NiCl2