No.7模块三 任务四 自然环境中的腐蚀.ppt

教学任务 水的腐蚀 水的腐蚀 水的腐蚀 （二）钢铁在淡水中的腐蚀 （1）淡水腐蚀的特点 淡水中钢铁的电化学腐蚀通常是受溶解氧的去极化（氧化）所致。电化学反应式： 阳极：Fe－2e → Fe2＋ 阴极：O2＋2H2O＋4e→4 OH－ 溶液中发生如下化学反应： Fe2＋＋ 2OH－→Fe（OH）2↓ 4Fe（OH）2＋ O2＋2H2O→4Fe（OH）3↓ 水的腐蚀 水的腐蚀 （2）影响淡水腐蚀的主要因素 ④水的流速 一般情况下，水的流速增加，腐蚀速度增加，增大到一 定值，腐蚀速度下降，因形成了钝化膜，而后速度再继 续增加，因冲刷作用，腐蚀速度又增大。 ⑤水中溶解盐类 当水中含盐量增加时，溶液电导率增大，腐蚀速度加快； 但含量超过一定浓度以后，由于水中氧的溶解度降低，腐 蚀速度反而减小。 【思考】举例说明对防腐有害的金属离子、阴离子？ 水的腐蚀 水的腐蚀 水的腐蚀 水的腐蚀 大气腐蚀 大气腐蚀 大气腐蚀 大气腐蚀 土壤腐蚀 土壤腐蚀 土壤腐蚀 * * 水的 腐蚀 大气 腐蚀 土壤 腐蚀 任务四 自然环境中的腐蚀 模块三 2 一、淡水腐蚀 水分为淡水和海水，而人类大量利用的水是淡水，其量仅为覆盖地球表面总水量的0.6%，随着工农业的的飞速发展，淡水的消耗量急剧增加，导致目前全世界都面临着淡水资源减少的危机，因此要节约用水。在淡水的利用中工业用水量占用了淡水的大头，而工业冷却水又占工业用水量的60%，如何节约工业冷却水呢？我们采用循环使用的办法来节约用水。 4 （一）循环冷却水的相关知识 1、工艺流程 5 （一）循环冷却水的相关知识 2、凉水塔 凉水塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上产生的废热的一种设备。 工作原理：依靠塔顶部的电力风机，强行把塔外的冷空气，经塔下部的进风百叶窗吸入塔内；热水由布水系统均匀分布到填料表面，与进塔的空气成逆向流动，并进行质交换，部分水分气化，水温降低，湿热空气由风机排出塔外，冷却水集中后进入积水池。 6 水的腐蚀 7 （二）钢铁在淡水中的腐蚀 （2）影响淡水腐蚀的主要因素 ①PH值 PH＝－lg﹝H＋﹞ ﹝H＋﹞×﹝OH－﹞＝10－14 单位：mol/l a、PH﹤4时，覆盖层溶解。阴极反应既有吸氧过程又有析氢过程，腐蚀不是单纯受氧浓度扩散控制，而是两个阴极反应的综合，腐蚀速度较快。 覆盖层溶解：Fe（OH）3＋3 H＋ → Fe3＋＋3H2O 析氢过程： 2H＋＋2e → H2↑ b、PH＝4～10时，阴极为氧的去极化作用，凡是能加速氧的扩散速度的因素都能加速腐蚀，反之抑制腐蚀。 c、PH﹥10时，碳钢表面钝化，腐蚀速度下降。 d、PH﹥13时，因碱度太大可造成碱腐蚀，所以一般控制PH﹤11，以防止碱在局部区域浓缩而发生碱脆。 8 （2）影响淡水腐蚀的主要因素 ②温度 一般水温每升高10℃,碳钢的腐蚀速度约加快30%。 ③溶解氧的浓度 溶解氧对钢铁的腐蚀作用有两方面： a.氧作为阴极去极剂把铁氧化成Fe2+离子，起促进腐蚀的作用。 b.氧使水中的Fe(OH)2氧化为铁锈Fe(OH)3、Fe2O3·H2O等的混合物，在铁表面形成氧化膜，在一定条件下起抑制腐蚀的作用。 9 水的腐蚀 10 （2）影响淡水腐蚀的主要因素 ⑥微生物 微生物会加速钢铁腐蚀，腐蚀主要有以下几种途径。 a、厌气性硫酸盐还原菌 缺氧时:SO42-→S2-或S 促进腐蚀 (反应式见教材P58) b、好气性硫杆菌 氧存在时：S2- → S6+ 可以使循环冷却水的pH值达到1左右，导致酸性腐蚀，严重时会使水泥结构的冷却塔产生开裂，甚至倒塌。 c、铁细菌 铁细菌是好氧菌，吸附在钢铁的局部表面，随着微生物对氧的消耗，使氧的浓度不均，造成氧浓差腐蚀。 11 （3）防止淡水腐蚀的途径 ①减少含有氯化物环境中氧的含量。 ②水质稳定处理。 ③采用涂料及镀层保护。 ④采用阴极保护。 （三）混凝土在水中的腐蚀 混凝土组成：普通水泥（由粘土与石灰石等烧制而成）+钢筋（为了增加强度）。 水泥的主要成份：CaO及SiO2。 水泥的特点：强碱性，耐碱、耐水不耐酸，硫酸盐、氯化物对其产生腐蚀作用。 防腐措施：混凝土可采用涂料保护来防止腐蚀或渗透，也可采用耐酸砖板衬里防腐。 12 二、海水的腐蚀 1、海水腐蚀的特点 海水中含量较多的是Cl－，还有较多的溶解氧，在表层海水中溶解氧接近饱和。 （1）所有结构金属在海水中腐蚀的阴极过程基本上都是由氧还原所控制。 （2）由于海水中含有大量氯离子，对大多数金属的钝化膜中破坏性很大。 （3）因海水中电阻率小，在金属表面形成的腐蚀电池都有较大活性。 （4）海水中易出现局部腐蚀，能形成腐蚀小孔。 13 二、海水的腐蚀 2、影响海水腐蚀的主要因素 （1）含盐量：