4、4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護鋼鐵生銹金屬的腐蝕在生活中非常普遍銅器生銹銅器表面生成銅綠閱讀課本P84回答以下問題：1、什么是金屬腐蝕？其本質(zhì)是什么？2、金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，兩者有何不同？一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕：是金屬與周圍接觸到的氣體或液體進行氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的現(xiàn)象。

M-ne-=Mn+石油管道內(nèi)壁被原油中的含硫化合物嚴重腐蝕在南極存放80多年的食品罐頭，很少生銹家用燃氣灶的中心部位很容易生銹【問題討論】以上事實，說明化學(xué)腐蝕受什么因素影響較大？2、金屬腐蝕的類型：（1）化學(xué)腐蝕

金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。2、金屬腐蝕的類型：（2）電化學(xué)腐蝕

不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。思考：鋼鐵是在干燥的空氣里易被腐蝕,還是在潮濕的空氣里易被腐蝕？這是什么原因呢?3、電化學(xué)腐蝕類型（1）析氫腐蝕正極：負極：電池反應(yīng)：條件：水膜呈強酸性（溶有：CO2、SO2、H2S）Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑（2）吸氧腐蝕負極：正極：電池反應(yīng)：進一步：條件：水膜呈中性或弱酸性或堿性2Fe-4e-=2Fe2+O2+4e-+2H2O=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3Fe2O3·xH2O鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱Fe-2e--=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H++2e--=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金屬的腐蝕以電化腐蝕為主，電化腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH≥5.6時)若pH<5.6時則為析氫腐蝕。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)聯(lián)系P85實驗4-3：將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？發(fā)生什么腐蝕？說明溶液顯什么性？吸氧腐蝕、中性或弱酸性酸性電化學(xué)腐蝕若試管內(nèi)導(dǎo)管中水柱下降則溶液顯和性？發(fā)生什么腐蝕？強酸性、析氫腐蝕化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較相互關(guān)系反應(yīng)現(xiàn)象條件電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍較活潑的金屬被氧化金屬被氧化有微弱的電流產(chǎn)生不產(chǎn)生電流不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸金屬跟接觸的物質(zhì)反應(yīng)二、金屬的防護(1)制成合金（不銹鋼）——改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)(2)在金屬表面覆蓋保護層——電鍍、油漆、鈍化等(3)電化學(xué)保護法——犧牲陽極的陰極保護法、外加直流電源的陰極保護法犧牲陽極保護法形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。外加電流的陰極保護法輔助陽極（不溶性）外加電流的陰極保護法示意圖

將被保護的鋼鐵設(shè)備（如鋼閘門）做陰極，用惰性電極做輔助陽極，在外加直流電作用下，鋼鐵設(shè)備做陰極受到保護規(guī)律小結(jié)1、在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕外接電源的陰極保護法＞犧牲陽極的陰極保護法＞有一般防腐條件保護＞無防腐條件2、防腐措施由好到壞的順序如下：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是______________________________(5)>(2)>(1)>(3)>(4)練習(xí)金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽極＞原電池的負極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：（1）鐵棒上的電極反應(yīng)式為：_________________________（2）碳棒上的電極反應(yīng)式為：_________________________（3）溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________