金属的电化学腐蚀与防护(1).ppt

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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础4.4 4.4 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护衡阳县五中化学组衡阳县五中化学组 贺鲁越贺鲁越思考：为什么会出现图示的现象思考：为什么会出现图示的现象?材料材料 我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，金被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的值的2%4%，￥，￥3000亿元（亿元（2005年）年）。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、火灾、风灾和地震（平均值

2、）损失的水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和总和，在这里在这里还不包括还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。炸等造成的间接损失。2012年8月1日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌,事故造成6人死亡。一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀1、金属腐蚀、金属腐蚀(1)定义：金属腐蚀是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)本质：金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应。M neM neMMn+n+金金属属的的腐腐蚀蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属与金属与直接直接接触到的干燥气接触到的干燥气体（如体

3、（如O2、Cl2、SO2等）或等）或非电解质液体等直接发生非电解质液体等直接发生化化学反应学反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀。不纯不纯的金属与电解质溶液的金属与电解质溶液接触时，接触时，形成形成原电池反应原电池反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀。(3)分类：分类：（常见普遍）（常见普遍）钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜CO2、SO2、H2S电解质溶液（电解质溶液（H+)铁（负极）铁（负极）C C（正极）（正极）原原电电池池钢铁在这过程发生了电化学腐蚀，根据电解质溶液的酸碱钢铁在这过程发生了电化学腐蚀，根据电解质溶液的酸碱性的不同性的不同，电化学腐蚀可分为两种电化学腐蚀可分为两种：析氢腐蚀和吸氧腐蚀2、电

4、化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱或或碱性碱性电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+（-）2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2（+）O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系讨论

5、讨论讨论讨论：1 1、为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，、为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，、为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，、为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮而在潮而在潮而在潮 湿的空气中却易生锈？湿的空气中却易生锈？湿的空气中却易生锈？湿的空气中却易生锈？2、炒菜用的铁锅向其装半锅水，铁锅哪个位置腐、炒菜用的铁锅向其装半锅水，铁锅哪个位置腐蚀最快？炒完酸菜后的铁锅为什么更容易腐蚀？蚀最快？炒完酸菜后的铁锅为什么更容易腐蚀？3、海边的铁制品比较、海边的铁制品比较容易生锈，为什么？容易生锈，为什么？探究实验 将酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中，几分钟后观

6、察导管中水柱的变化，思考引起变化的原因。实验装置图实验现象导管中 ，铁钉表面有 生成实验结论装置中铁、碳和饱和食盐水构成 ，铁钉发生 腐蚀有水柱上升有水柱上升铁锈铁锈原电池原电池吸氧吸氧想一想想一想：金属的腐蚀是以电化学腐蚀为主，刚刚金属的腐蚀是以电化学腐蚀为主，刚刚了解了金属腐蚀的原理，那么如何来保护金了解了金属腐蚀的原理，那么如何来保护金属呢？属呢？金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法：1、在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层；二、金属的防护二、金属的防护 在在铁铁制制的的衣衣架架上上包包一一层层塑塑料料健身器材健身器材在自行车的钢圈涂一层既耐磨又耐腐蚀的金属在自行车的钢圈涂一

7、层既耐磨又耐腐蚀的金属Cr。在在金金属属表表面面涂涂油油漆漆扳手的关键部位涂机油扳手的关键部位涂机油在在铁铁皮皮镀镀上千分之一上千分之一厘厘米的米的锡锡,可隔可隔绝绝空空气与气与水水2、改变金属内部的组织结构，制成合金；、改变金属内部的组织结构，制成合金；不不锈锈钢钢门门不锈钢餐具不锈钢餐具不锈钢双斗水槽不锈钢双斗水槽不锈钢铲勺不锈钢铲勺医疗器材医疗器材原理原理：应用应用原电池原理，让原电池原理，让被保护金属被保护金属作作正极正极，起到保，起到保护作用，而护作用，而活泼性较强的金属活泼性较强的金属作作负极负极失去电子，失去电子，受到腐蚀。受到腐蚀。3 3.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳牺牲阳极的阴极的阴极保护极保护法示意法示意图图牺牲牺牲阳极阳极的阴的阴极保极保护法护法4 4.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图外加电流的阴极保护法示意图利用电解池原理，把被保护的金属作为阴极，用惰利用电解池原理，把被保护的金属作为阴极，用惰性电极作阳极，在电解质溶液里，接外加直流电源。性电极作阳极，在电解质溶液里，接外加直流电源。原理原理：