文档介绍：第四章电化学基础
第四节:金属的腐蚀和防护
铁锈斑斑,让人心酸;
导入:
我国是世界上钢铁产量最多的国家,但每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%~4%;约合人民币:6000亿元( 2008年我国国内生产总值为30万亿元) 。
另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。
不看不知道
金属单质失电子被氧化成阳离子。
1. 含义:
金属或合金与周围接触到的气体或
液体发生反应而损耗的现象。
2. 本质:
一、金属的腐蚀:
M – ne-→Mn+
:
(1) 化学腐蚀:
金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2) 电化学腐蚀:
不纯金属或合金跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,较活泼的金属失电子而被腐蚀。
氧化还原
金属跟氧化剂直接接触
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
两者往往同时发生,电化腐蚀为主
以铁钉生锈实验为例,探究钢铁
发生腐蚀的条件
科学探究
铁钉渐
渐生锈
植物油
钢铁在O2、H2O共同作用下更易被腐蚀
铁钉没有生锈
铁钉没有生锈
(1)析氢腐蚀:
当水膜酸性较强时
负极(Fe):
正极(碳):
总反应:
Fe – 2e - = Fe2+
2H+ +2e - = H2↑
Fe +2H + = Fe2 + + H2↑
当水膜酸性较弱或中性时
(2)吸氧腐蚀:
负极(Fe):
正极(碳):
总反应:
2Fe – 4e - = 2Fe2+
O2 + 2H2O +4e - = 4OH-
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 • xH2O +(3-x)H2O
(铁锈的主要成份)
:
①铁被腐蚀与什么物质有关?本质是什么?
②怎样才能防止铁生锈?最简单的方法是什么?
是空气中O2与H2O共同作用的结果
本质都是铁失电子被氧化。
防止铁失电子,最简单就是隔绝空气和水
思考与交流
二、金属腐蚀的防护
2. 改变金属的内部结构:
1. 保护层法:
制合金
刷油漆、上油、电镀、烤蓝等
3、金属的电化学防护:
(1)牺牲阳极的阴极保护法:
利用原电池原理,让被保护金属做正极,不
反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
白条为船身上的锌块
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(2)外加电流的阴极保护法:
利用电解原理,外加电源形成电解池,金属与电源负极相连,避免金属失去电子。
辅助阳极(不溶性)
外加电流的阴极保护法示意图
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