金属的电化学腐蚀与防护ppt

1、钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿v中国航天工业总公司第三十一研究所近日公中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：布了一组数据：v全球每一分钟就有全球每一分钟就有1 1吨钢腐蚀成铁锈吨钢腐蚀成铁锈. .v全球每年钢铁腐蚀的经济损失约全球每年钢铁腐蚀的经济损失约1000010000亿美亿美元，占各国国民生产总值元，占各国国民生产总值GNPGNP的的2%2%4%4%，在，在美国，每年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内美国，每年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的生产总值的3%3%，大约三分之一的化学设备因，大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢铁腐蚀经济损失高局部腐蚀而停工。我国钢铁

2、腐蚀经济损失高达达28002800亿人民币，约占国民生产总值亿人民币，约占国民生产总值GNPGNP的的4%4%，每年约有，每年约有30%30%的钢铁因腐蚀而报废。腐的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。蚀给人类造成的损失是惊人的。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀1 1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？ 指金属或合金与周围接触到的气体或指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2 2、金属腐蚀的本质是什么、金属腐蚀的本质是什么? ? 是金属本身失去电子变成阳离子的过程是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。（发生氧化

3、反应）。M - ne- = Mn+3 3、金属腐蚀的类型有哪些？、金属腐蚀的类型有哪些？ 金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如SOSO2 2、ClCl2 2、O O2 2等）等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。直接发生化学反应而引起的腐蚀。 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，发生原电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的发生原电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的金属失去电子被氧化。金属失去电子被氧化。(次要)(主要)根据与金属接触的介质不同升温可加快升温可加快金属腐蚀金属腐蚀 家用燃气灶的中心部位很容易生锈 食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈海边的铁制品比较容易

4、生锈。海边的铁制品比较容易生锈。 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜COCO2 2、 SOSO2 2、H H2 2S S电解质溶液（电解质溶液（H H+ +) )铁铁C C 原电池电解质溶液形成：H+OH-H2O+CO2H+HCO3-H2O钢铁在这过程发生了钢铁在这过程发生了电化学腐蚀。电化学腐蚀。 根据电解质溶液的酸碱性的不同电化学腐蚀可分为两种。实验钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系水膜呈强酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2

5、H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6时)若pH5.6时则为析氢腐蚀。电化学腐蚀。电化学腐蚀。类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生的发生的条件条件电流电流本质本质相互相互关系关系金属与接触物直接反应不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍。化学腐蚀与电化学腐蚀比较1.1.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种埋在地下的输油铸铁管道，在下列各

6、种 情况下被腐蚀速率最慢的是情况下被腐蚀速率最慢的是 ( )( ) A A在潮湿疏松的土壤中；在潮湿疏松的土壤中； B B在含铁元素较多的酸性土壤中；在含铁元素较多的酸性土壤中； C C在干燥致密不透气的土壤中；在干燥致密不透气的土壤中； D D在含碳较多的潮湿透气的中性土壤在含碳较多的潮湿透气的中性土壤C C2.2.下列现象与电化学腐蚀无关的是（下列现象与电化学腐蚀无关的是（ ） A A黄铜制作的铜锣不易产生铜绿黄铜制作的铜锣不易产生铜绿 B B生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易 生锈生锈 C C铁制器件附有铜制配件，在接触处铁制器件附有铜制配件，在接触处 易生铁锈

7、易生铁锈 D D银质奖章久置表面变暗银质奖章久置表面变暗D D(1)(1)若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀腐蚀, ,电极反应式为：电极反应式为： 负极：负极： , , 正极：正极： 。 3.3.如图如图, , 水槽中试管内有一枚铁水槽中试管内有一枚铁 钉，放置数天观察：钉，放置数天观察：(2)(2)若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀，电极反应式为：腐蚀，电极反应式为： 负极：负极： ， 正极：正极： 。弱酸性或中性弱酸性或中性吸氧吸氧2Fe 4e2Fe2+O2+2H2O+4e4OH较强酸性较强酸性析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2eH2 二

8、、金属的防护二、金属的防护(1)制成合金（不锈钢） 改善金属的内部组织结构(内因)(2)在金属表面覆盖保护层 电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬交流研讨 自行车的金属部件采用了什么样的防护措施

9、自行车的金属部件采用了什么样的防护措施? ?4.4.下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的ZnZn片，放置一段片，放置一段 时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是：时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是： 。5.5.下列各情况，在其中下列各情况，在其中FeFe片腐蚀由快到片腐蚀由快到 慢的顺序是：慢的顺序是： 。例例6、分析右图，按要求写出有关反应分析右图，按要求写出有关反应方程式：方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学）、溶液中发生反应的化学方程式：方程式：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+镍镍