金属防护与腐蚀三.ppt

;第一节 腐蚀电池 一 腐蚀电池 二 金属腐蚀的电化学历程 三 腐蚀电池的类型 四 电化学腐蚀与化学腐蚀的比较 ;一 腐蚀电池 丹尼尔电池 (-)Zn? Zn2+( C1)?? Cu2+( C2)? Cu(+) 伏打电池 (-)Zn? Zn2+( C1)?? H+( C2)? H2 (P)(Pt)(+) 　在讨论腐蚀问题时，称原电池为腐蚀原电池或腐蚀电池。且规定： 　电极电势较低的电极－阳极－氧化反应 　电极电势较高的电极－阴极－还原反应 　　 　金属在电解质中的腐蚀是由于形成了腐蚀原电池而引起的。 ;二 金属腐蚀的电化学历程 化学腐蚀： (图a)M + 1/2O2 = MO 电化学腐蚀 ： (图b)(中性介质） 阳极：M - 2e ? M2+ 　阴极：1/2O2 + H2O +2e ? 2OH- 溶液中: M2++2OH- ?M(OH)2 ?MO?H2O ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;基本特点： １、两个半反应在空间上是可分的。 ２、整个腐蚀反应分成两个既相互联系又相对独立的两个半反应。 　电化学腐蚀过程是一个氧化－还原反应。;反应历程的三个环节： １、阳极过程： M - ne ? Mn+ ２、电子从阳极?阴极 ３、阴极过程：D + ne ? [D?ne] 　三个环节相互联系缺一不可，如果其中一个环节受阻或停止，则整个腐蚀过程就减缓或停止。;总结： 腐蚀原电池的结构和作用原理与一般原电池并无本质的区别。腐蚀原电池的特点----是一种短路了的原电池。工作时虽也产生电流，但其电能不能被利用，而是以热的形式散失掉了，其工作的直接结果只是加速了金属的腐蚀。;电化学腐蚀 当金属与电解质溶液接触时，由于电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。其腐蚀原理与化学腐蚀不同,它是以不同的金属(或导电非金属)为两极形成腐蚀电池的结果。 金属的电化学腐蚀的机理与原电池原理相同，通常把腐蚀中的电池，称为腐蚀电池；同时把腐蚀电池的负极(失电子的电极)称为阳极，把正极(得电子的电极)称为阴极。;三 腐蚀电池的类型 根据腐蚀电池大小???? ;１宏观电池 （１）丹尼尔电池／伏打电池 （２）接触腐蚀／电偶腐蚀／析氢腐蚀 （３）浓差腐蚀（氧浓差腐蚀电池） (-)Zn? Zn2+( C1)?? Cu2+( C2)??? Cu(+) (-)Zn? Zn2+( C1)?? H+( C2)? H2 (P)(Pt)(+);Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;宏观电池 宏观电池有独立的两极，可用肉眼分辨出来，如丹尼尔电池和电偶电池。 在潮湿空气中，金属的表面可覆盖上一层极薄的水膜，溶解CO2等后会有下列反应发生： CO2+H2O=H2CO3=H＋＋HCO3- ; 铝和铜放在含有H＋、OH-、HCO3-电解质溶液中形成腐蚀电池。铝为阳极，铜为阴极，电极反应如下： 阳极： Al－3e ? Al3+ 阴极： (中性介质）O2 十2H2O十4e ? 4OH- （酸性介质） 2H+十2e ? H2 溶液中的 Al3+与OH-结合生成Al(OH)3沉淀，于是铝很快地遭到腐蚀。 　;析氢腐蚀 （酸性介质） 腐蚀过程中的阴极上有氢气析出的腐蚀。它常发生在酸洗或用酸浸蚀某种较活泼金属的加工过程中。Fe作为腐蚀电池的阳极，钢铁中较Fe不活泼的其他杂质作阴极，H+在阴极上获得电子发生还原反应 阳极(Fe)： Fe —2e－? Fe2+ 阴极(杂质)： 2H+十2e－? H2(g) 总反应： Fe十2H＋＝Fe２＋＋H２(g) 　;吸氧腐蚀 （中性介质） 在腐蚀过程中溶解于水膜中的氧气在阴极上得到电子被还原生成OH－的腐蚀。它常常是在中性、碱性或弱酸性的介质中发生的。由于?Θ(O２／OH-)的代数值远远大于?Θ(H＋／Ｈ２)的代数值，且空气中的O2不断溶入水膜中，所以大气中钢铁等金属的腐蚀主要形式是吸氧腐蚀。;反应方程式如下 阳极(Fe)： Fe —2e ? Fe２＋ 阴极(杂质)： O2十2H2O十4e ? 4