金属的电化腐蚀与防护

第四章电化学基础第四节金属的电化腐蚀与防护本讲所学内容导读:一、金属的腐蚀1、化学腐蚀2、电化腐蚀二、金属的电化学防护1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法在日常生活中我们经常可以见到，一些美观的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽，如铁器会生锈，铜会长出铜绿，这就是金属腐蚀的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面就会发生变化，从而使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废。金属腐蚀还会使桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌，地下金属管道发生泄露，轮船船体损坏等等。是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。金属阳离子失e-（氧化反应）金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀一、金属的腐蚀金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀：M–ne-→Mn—直接反应—原电池反应接触到的气体或液体不同1、化学腐蚀：金属与接触的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。如：铁与氯气直接反应而腐蚀。2、电化腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化腐蚀。如：钢铁在潮湿的空气中生锈。2H2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2Fe2H=Fe2H2↑（1）析氢腐蚀：负极：正极：电池反应：当钢铁处于酸性环境中思考：该原电池的正、负极分别是什么？请写出其电极反应？将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？（2）吸氧腐蚀：发生条件：中性或酸性很弱条件下如：钢铁的腐蚀。2Fe-4e-=2Fe2O22H2O4e-=4OH-2FeO22H2O=2FeOH24FeOH2O22H2O=4FeOH32FeOH3=Fe2O3·H2O3-H2O进一步反应：负极：正极：电池总反应：思考：钢铁发生吸氧腐蚀的电极反应？化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质影响因素联系金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化化学腐蚀与电化腐蚀的比较与接触物质的氧化性及温度有关与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是。（5）（2）（1）（3）（4）讨论与交流结论：判断金属腐蚀快慢的规律电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极1、电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液3、活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。原理：形成原电池时，让被保护金属作正极阴极，不反应受到保护；而活泼金属作负极阳极，反应受到腐蚀。1、牺牲阳极的阴极保护法二、金属的电化学防护2、外加电流的阴极保护法原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。辅助阳极（不溶性）除此以外还有哪些防护方法？金属防护的几种重要方法:①在金属表面覆盖保护层。②改变金属内部的组成结构，制成合金。③电化学保护法。即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。归纳与整理1、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。（2）若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。中或碱吸氧2Fe–4e-＝2Fe2O22H2O4e-＝4OH－酸析氢Fe–2e-＝Fe