金屬的電化學腐蝕與防護課件

1、第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護)。1下列敘述與金屬的腐蝕和防護無關的是(A海邊道路的金屬護欄極易生銹B居民樓窗外裝的防盜網(wǎng)通常涂上油漆C很多金屬制品外表會覆蓋一層塑料D金屬鐵被熔化，與其他金屬制成合金D第1頁，共15頁。2金屬腐蝕。(1) 定義：金屬或合金與周圍的_ 或_ 物質(zhì)發(fā)生_而引起損耗的現(xiàn)象。(2)類型：根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體物質(zhì)的不同，腐蝕類型分為_和_。(3)本質(zhì)：金屬原子_而被_的過程。3化學腐蝕：金屬與接觸到的_(如 O2、Cl2、SO2等)或_(如石油)等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。氣體 液體 氧化還原反應 化學腐蝕 電化學腐蝕 失去電子 氧化干燥氣體 非電解質(zhì)液體 第2

2、頁，共15頁。4電化學腐蝕。(1) 定義：_ 的金屬與_ 溶液接觸，會發(fā)生_反應，比較_的金屬失去電子而被氧化所引起的腐蝕。(2)類型及其實質(zhì)：以鋼鐵在_的空氣中的腐蝕為例，鋼鐵表面會形成一薄層水膜，水膜溶解的氣體不同，酸堿性就不同，據(jù)此腐蝕類型分為：析氫腐蝕：溶有酸性氣體(如 CO2、SO2、H2S 等)而呈較強酸性的水膜與 Fe、C 構(gòu)成了_?？偡磻篎e2H=Fe2H2，負極：_；正極：_。不純 電解質(zhì) 原電池 活潑 潮濕 原電池 Fe2e= Fe22H2e= H2 第3頁，共15頁。吸氧腐蝕：水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量 O2，發(fā)生腐蝕的總反應為：2FeO22H2O= 2Fe(O

3、H)2，負極：_ ； 正極 ： _ 。 繼續(xù)轉(zhuǎn)化 ： Fe(OH)2_ Fe2O3xH2O(鐵銹的主要成分)。5 金屬的電化學防護：讓被保護金屬成為_(_)，從而使該金屬不被腐蝕。通常有以下兩種方法：(1)犧牲陽極的陰極保護法：利用原電池原理，讓被保護的金屬作_，另一種較活潑的金屬作_。如鋼鐵設備鑲上鎂鋁合金或鋅塊。2Fe4e= 2Fe22H2OO24e=4OHFe(OH)3正極 陰極 正極 負極 第4頁，共15頁。(2)外加電流的陰極保護法：讓被保護的金屬作_，用惰性電極作輔助_，兩種電極存在于電解質(zhì)溶液中，接外加_。如鋼鐵閘門的保護。6金屬的防腐蝕方法有電化學防腐蝕、_、_、_、_、噴鍍或

4、表面鈍化等。陰極 陽極 直流電源 制成防腐的合金 噴油漆 涂油脂 電鍍第5頁，共15頁?；瘜W腐蝕電化學腐蝕(主要)定義金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應，較活潑的金屬失去電子而被氧化所引起的腐蝕條件金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有 O2，呈極弱酸性或中性(吸氧腐蝕，主要)；或水膜酸性較強(析氫腐蝕，次要)本質(zhì)金屬被氧化而腐蝕發(fā)生原電池反應，較活潑的金屬被氧化而腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生一、化學腐蝕與電化學腐蝕的比較第6頁，共15頁?；瘜W腐蝕電化學腐蝕(主要)反應式(以鋼鐵為例)4Fe3O2= 2Fe2O3負極Fe2

5、e=Fe2正極吸氧腐蝕：2H2OO24e=4OH；析氫腐蝕：2H2e=H2聯(lián)系都是金屬失去電子被氧化而腐蝕；兩種腐蝕往往同時發(fā)生，但電化學腐蝕更普遍、危害更大、腐蝕速率更快續(xù)表第7頁，共15頁。例 1關于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()。點撥：金屬的腐蝕都需要一定的條件。化學腐蝕是金屬直接與接觸物質(zhì)反應，電化學腐蝕則需符合構(gòu)成原電池的條件。由于常見的金屬物品絕大部分不是純金屬，含有一定的雜質(zhì)，且空氣不可能絕對干燥，所以金屬腐蝕以電化學腐蝕為主，因空氣中的主要成分之一為氧氣，所以又以吸氧腐蝕為主。答案：C第8頁，共15頁。A負極發(fā)生的反應為：Fe3e =Fe3B正極發(fā)生的反應為：2H2OO24e

6、=4OH例 2以下有關鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕的說法中，正確的是()。C產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，可供利用D上述過程中，鋼鐵的化學腐蝕是主要的答案：B第9頁，共15頁。方法犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法定義利用原電池原理，讓被保護的金屬作正極，另一種較活潑的金屬作負極讓被保護的金屬作陰極，用惰性電極作輔助陽極，兩種電極存在于電解質(zhì)溶液中，接外加直流電源原理原電池原理電解原理被保護金屬作正極作陰極構(gòu)成被保護金屬、比被保護金屬活潑的金屬被保護金屬、惰性電極及直流電源優(yōu)缺點無需外加電源，但需要定期更換被腐蝕的金屬無需更換金屬，但消耗電能聯(lián)系被保護的金屬都因為電子的流入而免遭腐蝕二、金屬的防護1兩種電

7、化學防護方法的比較第10頁，共15頁。2.金屬防護的常用方法根據(jù)金屬的化學腐蝕及電化學腐蝕原理，可以采取以下措施保護金屬：(1)除雜質(zhì)：對金屬做必要的精煉，以減少其中能導電的不活潑雜質(zhì)。(2)及時保養(yǎng)：減少金屬與腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液、潮濕氣體的接觸。(3)加保護層：如涂油脂、噴漆、鍍層、表面鈍化等。(4)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)：制成耐腐蝕的合金，如制不銹鋼、耐酸鋼等。(5)電化學防護法：如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬鋅板。第11頁，共15頁。例 3下列各種方法中，能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()。金屬表面涂抹油漆；改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；保持金屬表面清潔干燥；金屬表面進行電鍍；使金屬表面形成致密的

8、氧化物薄膜。ACBD全部點撥：金屬的防護方法是根據(jù)金屬被腐蝕的條件提出的，只是能破壞或隔離金屬被腐蝕的條件，或者使金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生抗腐蝕的能力，就能達到保護作用。答案：D第12頁，共15頁。方法指津 判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有原電池原理保護措施的腐蝕有電解原理保護措施的腐蝕。2對同一種金屬的腐蝕：強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液；同一種電解質(zhì)溶液時，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。3活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，活潑性強的金屬腐蝕越快。第13頁，共15頁。例 4為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后，下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象描述不正確的是()。A裝置左側(cè)的液面一定會上升B左側(cè)液面裝置比裝置的低C裝置中的鐵釘腐蝕最嚴重D裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕點撥：濃硫酸具有強吸水性，可使中左側(cè)的空氣保持干燥。答案：B第14頁，共15頁。選項aX 溶液A導線連接食鹽水