当前位置:首页 >> 高中教育 >>

金属腐蚀与防护


§1.3 化学能转化为电能——电池
三 、金属的腐蚀与防护

(一) 金属的腐蚀
1. 定义: 金属(或合金)跟周围接触到的气体 (或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
化学腐蚀

2. 分类:
电化学腐蚀

3. 实质: 金属原子

失e氧化反应
<

br />金属阳离子
下一页

(1) 化学腐蚀
金属与接触到的干燥气体(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。

(2) 电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时, 会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而 被氧化。

(二)金属电化学腐蚀的原理

① 吸氧腐蚀(水膜呈碱性、中性或酸性很弱)

钢铁的吸氧腐蚀示意图

②析氢腐蚀 (水膜呈酸性)

钢铁的析氢腐蚀示意图

例1:埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况 下,被腐蚀速度最慢的是 ( ) A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中 例2:家用炒菜锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈 斑。在此变化过程中不可能发生的化学反应是 A. 4Fe(OH)2+2H2O+O2 = 4Fe(OH)3 B. 2Fe+2H2O+O2 = 2Fe(OH)2 C. 正极反应:2H2O+O2+4eˉ→4OHˉ D. 负极反应:Fe→Fe3++3eˉ

吸氧腐蚀 发生 钢铁表面吸附的水膜中溶有 O2 并呈极弱酸性或中性,反 条件
应中 O2得电子被还原为OHˉ 负 极

析氢腐蚀
钢铁表面吸附的水 膜呈现较强酸性。 反应时有H2析出。

2Fe→2Fe2++4eO2+2H2O+4e-→4OHˉ

Fe→Fe2++2e-

电极 正 反应 极

2H++2e-→H2↑

总 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 Fe+2H+=Fe2++ H2 ↑ 反 4Fe(OH) +2H O+O =4Fe(OH) 2 2 2 3 应

联系 通常两种腐蚀同时存在,后者(吸氧腐蚀)更普遍

金属的化学腐蚀与电化学腐蚀
金属腐蚀 的实质 种类 金属原子失去电子被氧化而消耗的过程:

M→Mn+ +ne化学腐蚀 电化学腐蚀

金 属 的 腐 蚀

金属和其它物质直接接 不纯金属或合金发生原电池 原理 触发生氧化还原反应而 反应,使较活泼的金属失电 引起的腐蚀 子被氧化而引起的腐蚀 直接发生氧化还原反应 区别 发生原电池反应

腐蚀过程无电流产生
金属被腐蚀

有电流产生
较活泼金属被腐蚀

联系

往往同时发生,但电化学腐蚀更普 遍,速率更快。

(三)金属的防护措施
1.改变金属的内部结构,使金属性质改 变,成为合金。 2. 在金属表面覆盖一层保护层

使 用 不 锈 钢

使用马口铁:在铁皮镀上千分之一 厘米的锡,可隔绝空气与水

在 金 属 表 面 烤 漆

交流· 研讨

不同金属镀层对金属的保护作用一 样吗?

如果分别在铁制品表面镀上锌保护层 和锡保护层,请根据三种金属的原子失 电子能力的大小分析:当镀层局部破损 时,锌镀层和锡镀层还能对铁制品起保 护作用吗?

3. 电化学保护法

牺 牲 阳 极 保 护 法

牺牲阳极的阴极保护法示意图

2. 外加电流法

辅助阳极 (不溶性)

外加电流的阴极保护法示意图

小结
金属防护的几种重要方法

①在金属表面覆盖保护层。 ②改变金属内部的组织结构,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。
外加电源在金属表面形成保护膜

例3:为了避免青铜器生成铜绿,以下方法 正确的是 A. 将青铜器放在银质托盘上 B. 将青铜器保存在干燥的环境中 C. 将青铜器保存在潮湿的空气中 D. 在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

课堂练习
例: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)

金属腐蚀快慢的比较

电解原理引起的腐蚀>原电池原理引 起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原 理有保护的腐蚀>应用电解池原理有 保护的腐蚀

随堂演练
1.下列叙述中正确的是( ) ①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶 液能加快反应速率 ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁 (镀锡的铁)更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3· 2O xH A.都正确 B.①③ C.① D.②③

2.以下现象与电化学腐蚀无关的是( ) A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产 生铜绿 B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件,在接触处易 生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗

CLASS IS OVER! THANK YOU!



3.钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的是 ①Fe由+2价转化为+3价,②O2被还原,③产生H2, ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3· 2O,⑤杂质碳被氧化除 H A.①② C.①②③④ B.③④ D.①②③④⑤

1.下列事实不能用电化学原理解释的是( A ) A. 铝片不需要特殊的保护方法。 B. 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。 C. 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。 D. 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。


相关文章:
金属腐蚀与防护
关键词:金属 腐蚀 防护 金属腐蚀的分类: 根据金属腐蚀的反应机理, 腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电 化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用...
金属腐蚀与防护论文
XXXXX CENTRAL SOUTH 大 学 UNIVERSITY 毕业论文(设计) 论文题目 学生姓名 指导老师 学院 金属腐蚀与防护 XXXXXXXXXXXXXXXX 学院 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 2014 年 3 月...
金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防护_化学_自然科学_专业资料。金属腐蚀与防护概述金属材料的腐蚀与防护金属材料在周围介质作用下发生化学和电化学作用而引起的破坏称为金属材料的腐蚀,如铜...
金属腐蚀与防护
材料科学与化学工程学院 金属腐蚀与防护课程设计 学专 号:S314100034 业:材料科学与工程 学生姓名:鲁佳男 任课教师:邵亚薇 教授 2014 年 12 月 金属及合金在...
金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防护_化学_自然科学_专业资料。1.什么是金属腐蚀:金属腐蚀是指金属在周围介质中(最常见是液体和气体)作用下,由 于化学变化、电化学变化或物理变化溶解...
《金属腐蚀与防护 》课程教学大纲
金属腐蚀与防护课程是材料专业的本科生在已经掌握有关的材料基础知识的基础上,给学 生打好专业理论基础知识。因此本课程的主要教学内容有:主要讲授金属腐蚀的化学和...
金属腐蚀与防护课后习题答案
金属腐蚀与防护课后习题答案_理学_高等教育_教育专区。腐蚀与防护试题 1 化学腐蚀的概念、及特点 答案: 化学腐蚀: 介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现...
金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防护_化学_自然科学_专业资料。金属腐蚀与防护的结课作业。金属材料的腐蚀与防护 金属材料在周围介质作用下发生化学和电化学作用而引起的破坏称为金属 ...
金属腐蚀与防护试卷
金属腐蚀与防护试卷_工学_高等教育_教育专区。一 判断题: 判断下面的论述是否正确...12.可以通过合理的选材及结构设计来防止电偶腐蚀。 13.对于处在钝态的金属设备...
金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防护_化学_自然科学_专业资料。金属腐蚀与防护陈一凡 材料与化学学院 031133 20131002034 金属的腐蚀的过程是金属和周围介质作用转变成金属化合物的过程,...
更多相关标签:
金属的腐蚀与防护 | 金属腐蚀 | 金属腐蚀与防护论文 | 腐蚀与防护杂志 | 金属防腐蚀技术 | 腐蚀与防护 | 材料腐蚀与防护 | 金属腐蚀与防护 pdf |