第四节金属的电化学腐蚀与防护.ppt
第四节金属的电化学腐蚀与防护钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿金属腐蚀金属腐蚀 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生年全国生产钢材产钢材37117.02万吨）万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢，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的到国内生产总值的2%4%；约合人民币：；约合人民币：3000亿元亿元（ 2005年我国国内生产总值将达年我国国内生产总值将达15万亿元）万亿元） 。 根据调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损根据调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为发达国家国民生产总值的失大致为发达国家国民生产总值的2% 4%左右。左右。 另据国外统计，金属腐蚀的年损失另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过远远超过水灾、火水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的灾、风灾和地震（平均值）损失的总和总和，在这里，在这里还不还不包括包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。损失。阅读：你有何感想？阅读：你有何感想？ 金属腐蚀的主要害处，金属腐蚀的主要害处，不仅在不仅在于金属本身的损失，于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。本身要大到无法估量。 腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。附近居民的生命安全。 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，事实，大家有没有想过，铁怎么会被铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？腐蚀？怎样防腐？阅读课本阅读课本P84-85回答以下问题：回答以下问题：1、什么是金属腐蚀？其本质是什么？、什么是金属腐蚀？其本质是什么？2、金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，、金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？两者有何不同？3、电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别、电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别在哪里？在哪里？一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 金属与周围的气体或液体物质发生氧化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。还原反应而引起损耗的现象。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。MneMn+1、什么是金属腐蚀？其本质是什么？、什么是金属腐蚀？其本质是什么？化学腐蚀：化学腐蚀：(次要次要)金属跟接触到的干燥气体（如金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。起的腐蚀。电化学腐蚀：电化学腐蚀：(主要主要)不纯的金属不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生跟电解质溶液接触时，发生原电池反原电池反应应而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。2、金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐、金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？蚀，两者有何不同？化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件现象现象本质本质影响影响因素因素联系联系金属跟干燥气体或非金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触电解质液体直接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化与接触物质的氧化性与接触物质的氧化性及温度有关及温度有关与电解质溶液的酸碱与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关性及金属活性有关两者往往同时发生，两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍电化学腐蚀更普遍钢铁在干燥的空气里长时间钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀不易被腐蚀, ,但在潮湿的空气里但在潮湿的空气里却很快被腐蚀却很快被腐蚀, ,这是什么原因呢这是什么原因呢? ? 在潮湿的空气里在潮湿的空气里, ,钢铁表面吸附了一钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有层薄薄的水膜。水中溶有O O2、COCO2、SOSO2等等气体，这样在气体，这样在钢铁表面形成了一层电解钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜质溶液的薄膜, ,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池碳构成无数微小的原电池。钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：负极（负极（Fe）： Fe2e = Fe2+正极（正极（C）：）： 2H+2e = H2 析氢腐蚀析氢腐蚀或或2H2O+O2+4e = 4OH 吸氧腐蚀吸氧腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀铜能发铜能发生析氢生析氢腐蚀吗？腐蚀吗？钢铁腐蚀钢铁腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应联系联系水膜呈强酸性强酸性水膜呈中性中性或弱酸性弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6(pH5.6时时) )若若pH5.6pH快快快快 下列各情况下，其中下列各情况下，其中FeFe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序的顺序是是 。(5)(2) (1)(3)(4)1解释现象：马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为什么极易生锈? 2. 下列不能用于金属防腐处理的是（ ）A. 涂油 B. 改变金属内部结构C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块DA.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中3.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ）C4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) Fe由单质转化为由单质转化为+2价；价； Fe由由+2价转化为价转化为+3价；价； 产生氢气；产生氢气；产生氧气；产生氧气； 杂质杂质C被氧化除去；被氧化除去； Fe（OH）3失水变成失水变成Fe2O33H2O. A. B. C. 只有只有 D. 全部全部A5.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( )A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接C、与铜板相连接 D、与锌板相连接AD6.以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗D
