文档介绍：金属的腐蚀和防护
被腐蚀的金属
我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)
的2% ~ 4%,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当
年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成
的直接经济损失约达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。
资料
金属被腐蚀后有什么危害?
思考与归纳:
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
(3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌;
(4)地下金属管道泄漏;
(5)轮船船体损坏;
(6)金属腐蚀还可能造成环境污染。
损耗金属损坏机械设备
造成经济损失造成严重事故
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
(3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌;
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
(4)地下金属管道泄漏;
(3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌;
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
(5)轮船船体损坏;
(4)地下金属管道泄漏;
(3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌;
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
(6)金属腐蚀还可能造成环境污染。
(5)轮船船体损坏;
(4)地下金属管道泄漏;
(3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌;
(1)外形、色泽、机械性能发生变化;
(2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废;
不纯的金属与电解质溶液接触
时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。
一、金属的电化学腐蚀
金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2、金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀
(2)电化学腐蚀
金属与接触到的干燥气体(如O2,Cl2,SO2)或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
(更普遍且危害大)
1、金属腐蚀:
实质:发生氧化还原反应 M - ne- = M n+
金属与接触到的干燥气体(如O2,Cl2,SO2)或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
3、化学腐蚀
(2)原理:
(1)定义:
(3)影响因素:
金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。
金属越活泼,越易被腐蚀;
金属所处的环境温度越高,腐蚀速率越快
氧化剂浓度越大,腐蚀速率越快。
4、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,
这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
①不纯的金属(或合金)
②发生原电池反应
③负极金属失电子被氧化
科学探究
现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率快。
不同条件下铁钉的腐蚀
实验方案
CH3COOH溶液
煮沸后迅速冷却的蒸馏水
NaCl溶液
煮沸后迅速冷却的蒸馏水
植物油
记录
结论
有气泡产生,反应速率快
相当长时间铁钉未被腐蚀
铁钉被腐蚀最快
由于无O2,较长时间铁钉未被腐蚀
铁钉渐渐生锈
铁钉被腐蚀
无现象
由于无O2,铁钉未被腐蚀
无现象
由于无O2、H2O铁钉不能被腐蚀
植物油
钢铁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。水膜中溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体使水膜中含有一定量的H +
H2O + CO2 ⇌ H2CO3 ⇌ H + + HCO3 - H2O ⇌ H + +OH-
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无数微小的原电池。