【化学】2023-2024学年鲁科版（2019）选择性必修一 金属的腐蚀与防护课件.pptx

第四节金属的腐蚀与防护第一章 化学反应与能量转化一、金属的腐蚀金属腐蚀的普遍性及危害(1)普遍存在，常自发进行(2)危害：金属制品的外形、色泽及机械性能等方面都会发生变化，从而使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，甚至报废。桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌。地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏。淹没岁月的南渡江铁桥1概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象2本质：Mne-Mn+氧化反应一、金属的腐蚀3分类：化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀 温度高腐蚀速率快。3分类：一、金属的腐蚀输送原油、天然气的钢管在无水、无氧情况下被腐蚀而漏气、漏油盛放液氯钢瓶被腐蚀而漏气中心部位高温条件被腐蚀的燃气灶电化学腐蚀：不纯的金属或合金在潮湿空气或电解质溶液中形成原电池，比较活泼的金属失电子发生氧化反应而被腐蚀。一、金属的腐蚀注意：实质：金属原子失电子被氧化而损耗本质区别：化学腐蚀无电流产生，电化学腐蚀有微弱电流产生两者同时发生，电化学腐蚀速度更快，更普遍一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀4钢铁的电化学腐蚀条件：强酸性特点：密闭容器中压强增大条件：弱酸性、中性或碱性特点：密闭容器中压强减小正极：正极：2H+2e-=H2负极 Fe2e-=Fe2+总反应总反应：Fe+2H+=Fe2+H2后续反应：2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3-x)H2O正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 析氢腐蚀吸氧腐蚀两种腐蚀同时存在，但后者更普遍注意：酸性条件下，氢前活泼金属才有可能发生析氢腐蚀（本质是金属与酸的反应），氢后不活泼金属发生吸氧腐蚀。铁锈呈红棕色，质地疏松，无法阻止钢铁继续腐蚀。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀5金属腐蚀快慢的判断(1)越活泼越易被腐蚀。(2)电化学腐蚀中，两极活动性相差越大，腐蚀越快。(3)同一种电解质中，电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。(4)同一种电解质中，电解质浓度越大，腐蚀越快（钝化除外），且强电解质弱电解质非电解质。(5)纯度越高，腐蚀越慢。(6)不纯的金属或合金，潮湿空气中腐蚀速率远大于干燥隔绝空气条件。1改变金属内部结构如普通钢中加入Ni、Cr等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。二、金属的防护2在金属表面覆盖保护层二、金属的防护表面喷涂油漆/油脂，覆盖搪瓷、塑料等；电镀：表面镀上一层锌、锡、铬、镍等化学方法：生成致密的Fe3O4薄膜.电化学钝化：利用阳极氧化铝制品形成致密氧化膜化学钝化：Fe、Al+浓硫酸、浓硝酸离子注入、表面渗镀非金属保护层金属保护层发蓝处理钝化处理3电化学保护法(1)牺牲阳极保护法原理：原电池原理，被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。二、金属的防护(2)外加电流阴极保护法原理：电解池原理，被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连；惰性电极作辅助阳极，与电源正极相连。二、金属的防护【练习】下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是_。三、电化学腐蚀的应用1铁腐蚀的应用 (1)消耗空气中的氧气快速测定空气中氧气的含量 (2)消耗氧气和水以铁粉为主的双吸收剂用以延长食物的保质期 (3)腐蚀过程放热制成一次性保暖贴2微电解技术处理工业废水新生成的电极反应产物具有很高的反应活性，能与废水中的某些污染物发生氧化还原反应，从而达到去除污染物的目的一次性保暖贴工作原理一次性保暖贴工作原理微电解技术处理工业废水微电解技术处理工业废水负极负极正极正极电极材料电极材料电极反应电极反应离子导体离子导体原理原理铁屑中的铁铁屑中的碳Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OH2H2e=H2工业废水新生成的电极反应产物具有很高的反应活性，能与废水中的某些污染物发生氧化还原反应，从而达到去除污染物的目的（酸性条件）（碱性或中性条件）