04金属腐蚀与防腐.ppt

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1、n钢铁生锈钢铁生锈铜器生锈铜器生锈金属制品的腐蚀金属制品的腐蚀 金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。大的经济损失。 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达约达1500015000亿美元，是地震、水灾、台风等自亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的然灾害造成损失总和的6 6倍。倍。 发达国家每年因金属腐蚀造成的损失占国民生发达国家每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值产总值(GDP)(GDP)的的4%4%，钢铁因腐蚀而报废的数量，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的约占钢铁当年

2、产量的25%-30%25%-30%。资资料料在在线线一、金属的腐蚀 金属跟周围的气体或金属跟周围的气体或液体液体发生氧发生氧化还原反应化还原反应而损耗的现象，而损耗的现象，即为金属即为金属的腐蚀。的腐蚀。Mne=Mn+金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？燃气炉的中心部位燃气炉的中心部位最容易生锈最容易生锈罐头放在南极已差不多罐头放在南极已差不多9090年了，却很少生锈年了，却很少生锈温度温度1 1、化学腐蚀、化学腐蚀 不纯的不纯的金属跟电解质溶液接触金属跟电解质溶液接触时时，会发生，会发生原电池反应原电池反应，比较活泼，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐的金属失

3、去电子而被氧化，这种腐蚀蚀叫做电化学腐蚀。叫做电化学腐蚀。2. 电化学腐蚀钢铁在干燥的空气里较难被钢铁在干燥的空气里较难被腐蚀腐蚀, ,但在潮湿的空气里却很快发但在潮湿的空气里却很快发生电化学腐蚀生电化学腐蚀, ,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 2、COCO2 2、SOSO2 2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。（1

4、）、析氢腐蚀负极负极Fe 2e Fe2+ 正极正极2H+2e H2 如果溶液是较强如果溶液是较强的酸性环境的酸性环境Fe2+2OH=Fe(OH) 2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3条件：中性或酸性很弱环境 负极：负极： 2Fe4e = 2Fe2+ 正极：正极：2H2O+O2+4e- =4OH (2)、吸氧腐蚀4Fe(OH)3失去部分水后生成铁锈：失去部分水后生成铁锈：Fe2O3xH2O化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属跟干燥气体或非电金属跟干燥气体或非电介质液体直介质液体直接接触接接触不纯金属跟电不纯

5、金属跟电解质溶解质溶液接触（液接触（发生发生原电池原电池反应）反应）现象现象无电流产生无电流产生伴随有伴随有电电流流产生产生本质本质金属原子失去电子被金属原子失去电子被氧化的过程氧化的过程实例实例金属与氧气、氯气等物金属与氧气、氯气等物质直接反应质直接反应钢铁在潮湿的空气中钢铁在潮湿的空气中被腐蚀被腐蚀联系联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍，腐两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍，腐蚀速度也快得多蚀速度也快得多影响金属腐蚀快慢的因素本性本性：（1）金属的活动性：金属越 ，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属更 腐蚀，如纯铁比钢 腐蚀。（难、易）电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原

6、反应速率越 ，活泼金属被腐蚀得越快。 （3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如_如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如_外因外因： 介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）1、如右图所示，铁处于、如右图所示，铁处于、三三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）到小的顺序是（填序号） 。空气水FeCFe ZnFe2、下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序的顺序_( 5 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 ) ( 4 )交流与讨论交流与讨论1.1.牺牲阳极法牺牲阳极法二、

7、金属的电化学保护二、金属的电化学保护 在被保护的钢铁设备上装若干锌块或镁铝合金镁、锌比铁活泼，它们成为原电池负极（阳极），不断遭受腐蚀，而作为正极（阴极）的钢铁设备就被保护了下来。用牺牲镁块的方法来防止用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换块必须定期更换用牺牲锌块的方法来用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须保护船身，锌块必须定期更换定期更换锌块锌块2.2.外加电流法外加电流法辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）将被保护金属与一个惰性电极作为电解池的两将被保护金属与一个惰性电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电个极，使被保护的金属作

8、为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护的作用下使阴极得到保护改变金属内部结构，制成合金改变金属内部结构，制成合金健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选选用油脂来防锈，为什么不能用油用油脂来防锈，为什么不能用油漆漆自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的又耐磨的Cr1解释下列现象：解释下列现象：(1)马口铁马口铁(镀镀Sn铁皮铁皮)做的罐头，打开后为做的罐头，打开后为什么极易生锈什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什

9、么要轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量装上一定数量Zn块块?(3)烧过菜的铁锅未及时洗净烧过菜的铁锅未及时洗净(残液残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。第二天便出现红褐色锈斑。Cc c2.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是( ) A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸硫酸 B. 纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸硫酸 C. 粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸硫酸 D. 粗锌和粗锌和18mol/L 硫酸硫酸3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是( ) A. 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液

10、中，乙溶解，甲上有解，甲上有H2气放出气放出； B. 在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多 C. 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强4、分析右图，按要求写出有关反应方分析右图，按要求写出有关反应方程式：程式：（1）铁棒上的电极反应式为：）铁棒上的电极反应式为：_（2）碳棒上的电极反应式为：）碳棒上的电极反应式为：_（3）溶液中发生反应的化学方程式：）溶液中发生反应的化学方程式：_2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+