金属的电化学腐蚀与防护.ppt

不纯的金属与电解质溶液接触 时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 * 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 被腐蚀的金属 因为金属腐蚀而使桥梁坍塌 我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GDP) 的2% ～ 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当 年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成 的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台 风等自然灾害造成损失总和的6倍。 资料 金属被腐蚀后有什么危害？ 思考与归纳： （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （4）地下金属管道泄漏； （5）轮船船体损坏； （6）金属腐蚀还可能造成环境污染。 损耗金属 损坏机械设备 造成经济损失 造成严重事故 （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （4）地下金属管道泄漏； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （5）轮船船体损坏； （4）地下金属管道泄漏； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （6）金属腐蚀还可能造成环境污染。 （5）轮船船体损坏； （4）地下金属管道泄漏； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； 一、金属的电化学腐蚀 金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 2、金属腐蚀的类型 （1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 （更普遍且危害大） 1、金属腐蚀： 实质：发生氧化还原反应 M - ne- = M n+ 金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 3、化学腐蚀 （2）原理： （1）定义： （3）影响因素： 金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。 金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。 4、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， 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。 ①不纯的金属（或合金） ②发生原电池反应 ③负极金属失电子被氧化 科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。 不同条件下铁钉的腐蚀 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 结论 记录 植物油 煮沸后迅速冷却的蒸馏水 NaCl溶液 CH3COOH溶液 实验方案 有气泡产生，反应速率快 相当长时间铁钉未被腐蚀 铁钉被腐蚀最快 由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀 铁钉渐渐生锈 铁钉被腐蚀 无现象 由于无O2，铁钉未被腐蚀 无现象 由于无O2、H2O铁钉不能被腐蚀 植物油 钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水膜中溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体 使水膜中含有一定量的H + H2O + CO2 ? H2CO3 ? H + + HCO3 - H2O ? H + +OH- 这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）：①水膜酸性较强 2H++2e— = H2 ②水膜酸性很弱或呈中性 2H2O+O2+4e— = 4OH— 电解质溶液 钢铁 其中铁作负极,碳作正极 联系 总反应 进一步反应 正极C(+) 负极Fe(-) 电极反应 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 水膜呈酸性 水膜酸性很弱或呈中性 2H +2e = H2 + _ 2Fe-4e =2Fe 2+