電解池金屬腐蝕與防護

電解池金屬腐蝕與防護第一頁，共22頁。1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。（也叫電解槽）3、電極：在電解池中：

陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。一電解原理陽極：與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。陰極：與電源負極相連，發(fā)生還原反應(yīng)的電極。第二頁，共22頁。4、構(gòu)成電解池的條件

（1）直流電源。

（2）兩個電極。（3）電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)。（4）形成閉合回路。第三頁，共22頁。電解池能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極

發(fā)生還原反應(yīng)的電極

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極（接電源正極）陰極（接電源負極）陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負極正極陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移反應(yīng)是否自發(fā)進行5.原電池與電解池的比較:否是第四頁，共22頁。6.電極方程式的書寫一般思路：關(guān)注陰陽離子,確定放電順序關(guān)注電源,確定陰陽極關(guān)注陽極材料,確定電極是否參加反應(yīng)惰性電極：用石墨、金、鉑等還原性很弱的材料制做的電極活性電極：用金屬活動順序表Ag以前的金屬（包括

Ag）制做的電極第五頁，共22頁。陽極：失電子能力強的先放電陰極：得電子能力強的先放電K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(水中)Zn2+Fe2+Pb2+H+（酸中）Cu2+Fe3+Ag+沿著箭頭方向陽離子放電能力（得電子能力）逐漸增強活性電極

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S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－★

電解時離子放電順序第六頁，共22頁。（1）電鍍銅的裝置：（2）電鍍銅的原理：電鍍液濃度不變。待鍍鐵制品銅片－＋CuSO4溶液陽極（鍍層金屬）：Cu－2e—=Cu2+陰極（鍍件）：Cu2++2e—=Cu1.電鍍：

二電解原理的應(yīng)用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)配成電鍍液。鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，第七頁，共22頁。粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等2.精煉銅

以CuSO4溶液為電解液。陽極：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+

Cu－2e－＝Cu2+陰極：Cu2++2e－＝Cu純銅粗銅CuSO4溶液電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變。

以粗銅為陽極，以純銅為陰極，第八頁，共22頁。陽離子交換膜2NaCl+2H2OCl2↑+2NaOH+H2↑通電3.氯堿工業(yè)：第九頁，共22頁。①

防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸。②避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。（1）離子交換膜的作用：3.氯堿工業(yè)：（2）電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用：Cl2與水反應(yīng)，Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大HCl的濃度使平衡逆向移動，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出。第十頁，共22頁。2NaCl+2H2OCl2↑+2NaOH+H2↑通電陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室，只允許陽離子(Na+)通過，而阻止陰離子和氣體通過。3.氯堿工業(yè)：第十一頁，共22頁。4.電冶金（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后，陽極：2Cl-

－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑由于電解是最強有力的氧化還原的手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要方法。第十二頁，共22頁。例：制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極：6O2-

－12e-==3O2↑陰極：4Al3++12e-==4Al總反應(yīng)：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石4.電冶金（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）第十三頁，共22頁。三金屬的腐蝕2.金屬腐蝕的本質(zhì)：1.金屬腐蝕：金屬（或合金）與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬陽離子金屬原子失e-氧化反應(yīng)第十四頁，共22頁。3.金屬腐蝕的類型（1）化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體（如石油）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。（2）電化學(xué)腐蝕：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。第十五頁，共22頁。負極：Fe-2e-=Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O鐵銹2e-Fe2+O2OH-①吸氧腐蝕（水膜呈弱酸性、中性或堿性，且水膜

中溶有氧氣）第十六頁，共22頁。正極：2H++2e-=H2↑負極：Fe-2e-=Fe2+總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑②析氫腐蝕（水膜酸性較強）第十七頁，共22頁。

添加“保護層法”。在金屬表面涂上保護層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。如采用噴油漆、涂機油、搪瓷、噴鍍或表面鈍化等。

改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成合金。4.金屬的防護措施方法一：方法二：第十八頁，共22頁。

犧牲陽極的陰極保護法：在被保護的金屬上連接比它活潑的金屬，以構(gòu)成原電池。

電化學(xué)保護法：方法三：第一種：（海輪鐵殼焊鋅塊）

第十九頁，共22頁。第二十頁，共22