金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)【精品-】

1、第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),第四章：電化學(xué)基礎(chǔ),金屬的腐蝕在生活中非常普遍,鋼鐵生銹,銅器生銹,銅器表面生成銅綠,中國(guó)航天工業(yè)總公司第三十一研究所近日公布了一組數(shù)據(jù)：全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹.每年鋼鐵腐蝕直接造成的經(jīng)濟(jì)損失，占各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的2%～4%。另?yè)?jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金

2、屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒(méi)有想過(guò)，鐵怎么會(huì)被腐蝕？怎樣防腐？,資料：,一、金屬的腐蝕,1、什么是金屬腐蝕？,指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。,2、金屬腐蝕的本質(zhì)是什么?,是金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程（發(fā)生氧化反應(yīng)）。,M - ne- = Mn+,3、金屬腐蝕的類型有哪些？,金屬跟接觸到的干燥的氣體（如SO2、Cl2、O2等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。,不

3、純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)而引起的腐蝕，比較活潑的金屬失去電子被氧化。,化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：,(次要),(主要),——根據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同,腐蝕速率與溫度有關(guān),升溫可加快金屬腐蝕,①化學(xué)腐蝕：,家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P,食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹,海邊的鐵制品比較容易生銹。,為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？,鋼鐵,,潮濕空氣,水膜,,CO2、 SO2、H

4、2S,電解質(zhì)溶液（H+),,鐵,C,,原電池,電解質(zhì)溶液形成：,H++OH-,H2O+CO2,H++HCO3-,H2O,,,②鋼鐵在這過(guò)程發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。,根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性的不同電化學(xué)腐蝕可分為兩種。,實(shí)驗(yàn),,,,,,,,,鋼鐵腐蝕,水膜呈較強(qiáng)酸性,水膜呈中性或弱酸性,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H++2e－=H2,,2H++Fe=Fe2++H2,,2Fe+2H2O+O

5、2=2Fe(OH)2,Fe2O3 · nH2O,4Fe(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(shí))若pH<5.6時(shí)則為析氫腐蝕。,,,②電化學(xué)腐蝕。,金屬與接觸物直接反應(yīng),不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液形成原電池,無(wú)電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,金屬被腐蝕,較活潑金屬被腐蝕,兩者往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍。,化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較,總結(jié)：,二、金屬

6、的防護(hù),(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(hù)層 ——電鍍、油漆、鈍化等,(3)電化學(xué)保護(hù)法 ——犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、 外加直流電源的陰極保護(hù)法,犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：P86 形成原電

7、池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極（陰極），不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬做負(fù)極（陽(yáng)極），不斷受到腐蝕。,外加電流的陰極保護(hù)法： 將被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備（如鋼閘門）做陰極，用惰性電極做輔助陽(yáng)極，在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零。,,外加電流的陰極保護(hù)法示意圖,[交流研討] 自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施?,1.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種 情況下被

8、腐蝕速率最慢的是 ( ) A．在潮濕疏松的土壤中； B．在含鐵元素較多的酸性土壤中； C．在干燥致密不透氣的土壤中； D．在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤,C,課堂練習(xí),2.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（ ） A．黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B．生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易 生銹 C．鐵制器件附有銅制配件，在接觸處 易生鐵銹 　　 D．

9、銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)戮弥帽砻孀儼?D,課堂練習(xí),3、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：,（1）,若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生 　　　腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：

10、 ,正極：,若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生　　　腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極： 。,（2）,中性或堿性,吸氧,Fe–2e-＝Fe2+,O2+2H2O+4e-＝4OH－,酸性,析氫,Fe–2e-＝Fe2+,2H++2e-＝H2↑,,,,,,,,,4.下列裝置中四塊相同的Zn

11、片，放置一段 時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是： 。,(4)>(2)>(1)>(3),課堂練習(xí),5.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到 慢的順序是： 。,課堂練習(xí),(5)>(2