金属的电腐蚀与防护

关于金属的电腐蚀与防护第2页,共23页，2024年2月25日，星期天全球每一分钟就有一吨钢腐蚀成铁锈。全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10万亿美元。全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失是自然灾害造成损失总和的6倍。了解金属腐蚀的危害第3页,共23页，2024年2月25日，星期天氧化反应金属阳离子失e-金属原子金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生氧化还原反应而腐蚀损耗的现象。一、金属的腐蚀1.什么是金属腐蚀？2.金属腐蚀的本质是什么？第4页,共23页，2024年2月25日，星期天化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体(如SO2,Cl2，O2等)非电解质溶液等直接发生化学反应而发生的腐蚀。电化学腐蚀：金属的类型第5页,共23页，2024年2月25日，星期天钢铁的电化学腐蚀第6页,共23页，2024年2月25日，星期天化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体(如SO2,Cl2，O2等)非电解质溶液等直接发生化学反应而发生的腐蚀。电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。金属的类型金属的腐蚀以电化学腐蚀为主第7页,共23页，2024年2月25日，星期天负极：Fe-2e-=Fe2+钢铁的电化学腐蚀第8页,共23页，2024年2月25日，星期天钢铁的析氢腐蚀酸性环境中：负极：Fe-2e-=Fe2+

正极：2H++2e-

=H2↑总反应式：Fe+2H+=Fe2++H2↑有氢气析出第9页,共23页，2024年2月25日，星期天钢铁的吸氧腐蚀弱酸或中性环境中负极：2Fe-4e-=2Fe2+

正极：2H2O+O2+4e-

=4OH-总反应式:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3·xH2O（铁锈）进一步反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3第10页,共23页，2024年2月25日，星期天总结：金属腐蚀：金属或合金与周围的气体和液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。类型化学腐蚀电化学腐蚀本质金属被氧化活泼金属被氧化区别无电流有电流条件金属与氧化剂直接接触不纯的金属与电解质溶液接触相互关系两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍第11页,共23页，2024年2月25日，星期天1.铜制品上的铝质铆钉在潮湿空气中容易腐蚀的原因可说明为()A．形成原电池时，铝作负极B．形成原电池时，铜作负极C．形成原电池时，电流由铝经导线流向铜D．铝质铆钉发生了电化学腐蚀随堂检测AD第12页,共23页，2024年2月25日，星期天2.如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若溶液为醋酸，则液面

，发生

腐蚀。电极反应式为：负极：正极：总反应式：（2）若溶液为氯化钠，则液面

，发生

腐蚀。电极反应式为：负极：正极：总反应式:随堂检测下降析氢上升吸氧2H++2e-H2↑Fe-2e-Fe2+Fe–2H+Fe2++H2↑2Fe-4e-2Fe2+2H2O+O2+4e-4OH-2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2第13页,共23页，2024年2月25日，星期天思考交流说一说你所知道的一些金属防护的方法：1.金属的常见防护方法（1）在金属表面覆盖保护层。例如：喷涂漆；涂油脂；表面钝化；电镀等（2）改变金属内部的组成结构，制成合金。在钢铁中加入一定比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度得提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”（合金）。二、金属的防护第14页,共23页，2024年2月25日，星期天二、金属的防护原理：防止金属失电子2.电化学保护法（1）牺牲阳极的阴极保护法形成原电池反应时，负极材料很快腐蚀，而正极材料不容易被腐蚀（被保护）第15页,共23页，2024年2月25日，星期天用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块第16页,共23页，2024年2月25日，星期天（2）外加电流的阴极保护法将被保护金属作为电解池的阴极，另一导电物质作阳极，在外加直流电源的作用下使阴极得到保护。二、金属的防护第17页,共23页，2024年2月25日，星期天电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>一般防腐条件保护>无防腐条件第18页,共23页，2024年2月25日，星期天3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)随堂检测第19页,共23页，2024年2月25日，星期天随堂检测4.下列做法不能起到防锈的作用的是()A．保留铁制品上的铁锈B．在铁制品表面镀锌C．在金属机械上涂油D．将钢管连接直流电源负极A第20页,共23页，2024年2月25日，星期天一.金属的腐蚀1.定义：2.本质：3.分类:二.金属的防护1.电化学保护法2.在表面覆盖保护层3.改变金属内部结构小结化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀钢铁的吸氧腐蚀（主要）第21页,共23页，2024年2月25日，星期天练习巩固1.下列现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜和锌合