金属电化学腐蚀与防护正规版资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,金属(jnsh)电化学腐蚀与防护,第一页，共31页。,请比较下列Fe腐蚀(fsh)的快慢？,铁与酸反应(fnyng)，铁被腐蚀。,铁与碳形成(xngchng)原电池铁作负极被腐蚀。,腐蚀速率较慢。腐蚀速率较快。,第二页，共31页。,金属的腐蚀现象非常(fichng)普遍：,1、钢铁(gngti)生锈：,铁锈的主要成分：,金属腐蚀的不利(bl)后果有哪些？,Fe,2,O,3,XH,2,O,Cu,2,(OH),2,CO,3,2,、铜器表面生成铜绿：,铜绿的主要成分：,第三页，共31页。,金属的腐蚀现象非常(fichng)普遍：,金属腐蚀的不利(bl)后果有哪些？,Fe,2,O,3,XH,2,O,Cu,2,(OH),2,CO,3,2、铜器表面生成铜绿(tngl)：,铜绿(tngl)的主要成分：,1,、钢铁生锈：,铁锈的主要成分：,第四页，共31页。,2007年8月1日，明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌。事故(shg)造成6人死亡。,第五页，共31页。,金属制品的腐蚀(fsh),金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。,全世界每年因为金属腐蚀造成的直接(zhji)经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。,金属腐蚀还可能造成环境污染。,资,料,在,线,第六页，共31页。,一、金属腐蚀的本质：,是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化(ynghu)还原反应而引起损耗的过程。,M-ne-=Mn+,第七页，共31页。,二、金属腐蚀的类型(lixng)：,（1）化学腐蚀,金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。,（2）电化学腐蚀,不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。,第八页，共31页。,化学(huxu)腐蚀和电化学(huxu)腐蚀的比较,相互关系,反应,现象,条件,电化学腐蚀,化学腐蚀,化学(huxu)腐蚀和电化学(huxu)腐蚀同时发生，,但电化学(huxu)腐蚀更普遍,较活泼的金属被氧化,金属被氧化,有微弱的电流产生,不产生电流,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,金属跟接触的物质反应,第九页，共31页。,钢铁(gngti)在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成(guchng)无数微小的原电池。,第十页，共31页。,钢铁(gngti)的吸氧腐蚀示意图,负极（Fe）：Fe2e=Fe2+,(3)电化学保护法牺牲阳极(yngj)的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,D.,第二十四页，共31页。,是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化(ynghu)还原反应而引起损耗的过程。,Fe+2 H2O=Fe(OH)2+H2,(2)在金属表面覆盖保护层电镀、油漆、钝化等,衣架(y ji)和电线的外面包上一层塑料层,钢铁(gngti)在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?,或2H2O+O2+4e=4OH,水膜呈中性或酸性很弱。,水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成(guchng)无数微小的原电池。,钢铁(gngti)的析氢腐蚀示意图,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。,钢铁表面形成(xngchng)的微小原电池示意图,第十一页，共31页。,钢铁(gngti)的析氢腐蚀示意图,钢铁(gngti)的吸氧腐蚀示意图,钢铁在潮湿的空气(kngq)中发生的电化学腐蚀的原理：,负极（Fe）：Fe2e=Fe2+,正极（C）：2H+2e=H2,或2H2O+O2+4e=4OH,第十二页，共31页。,4.钢铁的析氢腐蚀(fsh)和吸氧腐蚀(fsh)比较,Fe,2,O,3,n,H,2,O,（铁锈(tixi)）,通常两种腐蚀同时(tngsh)存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈,酸性,。,水膜呈,中性,或,酸性很弱,。,电极反应,负极,Fe(-),Fe-2e=Fe,2+,2Fe-4e=2Fe,2+,正极,C(+),2H,2,O,+2e,=H,2,+2OH,O,2,+2H,2,O+4e=4OH,-,总反应,:,Fe+2 H,2,O,=Fe(OH),2,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,联系,第十三页，共31页。,金属腐蚀(jn sh f sh)的快慢:,电解原理(yunl)引起的腐蚀原电池原理(yunl)引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀,同一(tngy)金属在不同物质中腐蚀的快慢:,强电解质弱电解质非电解质,第十四页，共31页。,5.金属(jnsh)腐蚀快慢的判断：,(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属(jnsh)被腐蚀的速度越 。,(2)电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。,（3）同一种金属(jnsh)的腐蚀：在强电解质中 弱电解质中 非电解质中,（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。,注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。,快,快,第十五页，共31页。,反馈练习(linx),1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的是(),B,第十六页，共31页。,2如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到的现象是 ，,甲中正极反应为_.,乙中正极反应为 .,试管中残留气体平均相对(xingdu)分子质量的变化为甲 ，乙 .,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,-,2H,+,+2e,=H,2,减少(jinsho),减少(jinsho),Fe,被腐蚀,U,型管中甲端的液面高于乙端的液面,第十七页，共31页。,思考(sko)与交流,请根据生活常识以及下图总结(zngji)金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。,第十八页，共31页。,健身器材刷油漆以防锈,第十九页，共31页。,衣架(y ji)和电线的外面包上一层塑料层,第二十页，共31页。,某些工具的“机械转动部位(bwi)”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,第二十一页，共31页。,自行车的钢圈和车铃(ch ln)是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,第二十二页，共31页。,三、金属的防护,(1)改善金属的内部组织结构(内因)制成合金（不锈钢）,(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(yngj)的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法,第二十三页，共31页。,牺牲阳极的阴极保护法,形成原电池反应(fnyng)时，让被保护金属做正极，不反应(fnyng)，起到保护作用；而活泼金属反应(fnyng)受到腐蚀。,第二十四页，共31页。,你还知道哪些防止(fngzh)金属腐蚀的方法？请举例说明。,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,制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护(boh)的金属耐腐蚀的金属。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,第二十五页，共31页。,外加(wiji)电流的阴极保护法,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(wiji)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。,第二十六页，共31页。,1解释下列现象(xinxing)：,(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为什么极易生锈?,(2)轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量Zn块?,(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。,练习(linx),第二十七页，共31页。,(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。,钢铁的析氢腐蚀(fsh)和吸氧腐蚀(fsh)比较,或2H2O+O2+4e=4OH,电解原理(yunl)引起的腐蚀原电池原理(yunl)引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀,第二十七页，共31页。,(3)电化学保护法牺牲阳极(yngj)的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法,(5)(2)(1)(3)(4),负极（Fe）：Fe2e=Fe2+,第二十九页，共31页。,1解释下列现象(xinxing)：,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,第二十八页，共31页。,金属腐蚀(jn sh f sh)的快慢:,正极（C）：2H+2e=H2,第二十四页，共31页。,外加(wiji)电流的阴极保护法,C,c,练习(linx),2.下列制氢气的反应速率最快的是(),A.纯锌和1mol/L 硫酸,B.纯锌和18 mol/L 硫酸,C.粗锌和1mol/L 硫酸,D.粗锌和18mol/L 硫酸,3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是(),A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多,C.将甲乙作电极(dinj)组成原电池时甲是负极,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强,第二十八页，共31页。,4、下列(xili)各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序_,(5)(2)(1)(3)(4),练习(linx),第二十九页，共31页。,5.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气(kngq)中易腐蚀的原因可描述为(),A.形成原电池铝作负极,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.铝质铆钉发生了化学腐蚀,6.以下现象与电化腐蚀无关的是(),A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈,B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈,C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈,D.银质奖牌久置后表面变暗,A,D,第三十页，共31页。,7钢铁表面镀有下列金属(jnsh)时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是(),ASn BZn CCu DAg,8.如图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(),A.,B.,C.,D.,B,C,第三十一页，共31页。,