金属的电化学腐蚀与防护课件

1、第四节金属的电化学腐蚀与防护)。1下列叙述与金属的腐蚀和防护无关的是(A海边道路的金属护栏极易生锈B居民楼窗外装的防盗网通常涂上油漆C很多金属制品外表会覆盖一层塑料D金属铁被熔化，与其他金属制成合金D第1页，共15页。2金属腐蚀。(1) 定义：金属或合金与周围的_ 或_ 物质发生_而引起损耗的现象。(2)类型：根据与金属接触的气体或液体物质的不同，腐蚀类型分为_和_。(3)本质：金属原子_而被_的过程。3化学腐蚀：金属与接触到的_(如 O2、Cl2、SO2等)或_(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。气体 液体 氧化还原反应 化学腐蚀 电化学腐蚀 失去电子 氧化干燥气体 非电解质液体 第2

2、页，共15页。4电化学腐蚀。(1) 定义：_ 的金属与_ 溶液接触，会发生_反应，比较_的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。(2)类型及其实质：以钢铁在_的空气中的腐蚀为例，钢铁表面会形成一薄层水膜，水膜溶解的气体不同，酸碱性就不同，据此腐蚀类型分为：析氢腐蚀：溶有酸性气体(如 CO2、SO2、H2S 等)而呈较强酸性的水膜与 Fe、C 构成了_。总反应：Fe2H=Fe2H2，负极：_；正极：_。不纯 电解质 原电池 活泼 潮湿 原电池 Fe2e= Fe22H2e= H2 第3页，共15页。吸氧腐蚀：水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量 O2，发生腐蚀的总反应为：2FeO22H2O= 2Fe(O

3、H)2，负极：_ ； 正极 ： _ 。 继续转化 ： Fe(OH)2_ Fe2O3xH2O(铁锈的主要成分)。5 金属的电化学防护：让被保护金属成为_(_)，从而使该金属不被腐蚀。通常有以下两种方法：(1)牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理，让被保护的金属作_，另一种较活泼的金属作_。如钢铁设备镶上镁铝合金或锌块。2Fe4e= 2Fe22H2OO24e=4OHFe(OH)3正极 阴极 正极 负极 第4页，共15页。(2)外加电流的阴极保护法：让被保护的金属作_，用惰性电极作辅助_，两种电极存在于电解质溶液中，接外加_。如钢铁闸门的保护。6金属的防腐蚀方法有电化学防腐蚀、_、_、_、_、喷镀或

4、表面钝化等。阴极 阳极 直流电源 制成防腐的合金 喷油漆 涂油脂 电镀第5页，共15页。化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属与接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯金属或合金与电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有 O2，呈极弱酸性或中性(吸氧腐蚀，主要)；或水膜酸性较强(析氢腐蚀，次要)本质金属被氧化而腐蚀发生原电池反应，较活泼的金属被氧化而腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生一、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较第6页，共15页。化学腐蚀电化学腐蚀(主要)反应式(以钢铁为例)4Fe3O2= 2Fe2O3负极Fe2

5、e=Fe2正极吸氧腐蚀：2H2OO24e=4OH；析氢腐蚀：2H2e=H2联系都是金属失去电子被氧化而腐蚀；两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害更大、腐蚀速率更快续表第7页，共15页。例 1关于金属腐蚀的叙述中，正确的是()。点拨：金属的腐蚀都需要一定的条件。化学腐蚀是金属直接与接触物质反应，电化学腐蚀则需符合构成原电池的条件。由于常见的金属物品绝大部分不是纯金属，含有一定的杂质，且空气不可能绝对干燥，所以金属腐蚀以电化学腐蚀为主，因空气中的主要成分之一为氧气，所以又以吸氧腐蚀为主。答案：C第8页，共15页。A负极发生的反应为：Fe3e =Fe3B正极发生的反应为：2H2OO24e

6、=4OH例 2以下有关钢铁在潮湿的空气中被腐蚀的说法中，正确的是()。C产生稳定的电流，可供利用D上述过程中，钢铁的化学腐蚀是主要的答案：B第9页，共15页。方法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法定义利用原电池原理，让被保护的金属作正极，另一种较活泼的金属作负极让被保护的金属作阴极，用惰性电极作辅助阳极，两种电极存在于电解质溶液中，接外加直流电源原理原电池原理电解原理被保护金属作正极作阴极构成被保护金属、比被保护金属活泼的金属被保护金属、惰性电极及直流电源优缺点无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属无需更换金属，但消耗电能联系被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀二、金属的防护1两种电

7、化学防护方法的比较第10页，共15页。2.金属防护的常用方法根据金属的化学腐蚀及电化学腐蚀原理，可以采取以下措施保护金属：(1)除杂质：对金属做必要的精炼，以减少其中能导电的不活泼杂质。(2)及时保养：减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触。(3)加保护层：如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。(4)改变内部结构：制成耐腐蚀的合金，如制不锈钢、耐酸钢等。(5)电化学防护法：如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌板。第11页，共15页。例 3下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是()。金属表面涂抹油漆；改变金属内部结构；保持金属表面清洁干燥；金属表面进行电镀；使金属表面形成致密的

8、氧化物薄膜。ACBD全部点拨：金属的防护方法是根据金属被腐蚀的条件提出的，只是能破坏或隔离金属被腐蚀的条件，或者使金属的内部结构改变而产生抗腐蚀的能力，就能达到保护作用。答案：D第12页，共15页。方法指津 判断金属腐蚀快慢的规律1电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有原电池原理保护措施的腐蚀有电解原理保护措施的腐蚀。2对同一种金属的腐蚀：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液；同一种电解质溶液时，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。3活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。第13页，共15页。例 4为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是()。A装置左侧的液面一定会上升B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀点拨：浓硫酸具有强吸水性，可使中左侧的空气保持干燥。答案：B第14页，共15页。选项aX 溶液A导线连接食盐水