金属的电化学腐蚀和防护课件.ppt

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1、关于金属的电化学腐蚀和防护现在学习的是第1页，共19页2023/4/22 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生事故。据报道，用以至报废，甚至发生事故。据报道，全世全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失，界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失，约占各国国内生产总值约占各国国内生产总值(GDP)的的2%4%，超，超过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的过地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和。总和。

2、你知道吗你知道吗现在学习的是第2页，共19页2023/4/23第4节 金属的电化学腐蚀与防护现在学习的是第3页，共19页2023/4/24金属的腐蚀金属的腐蚀一、金属的一、金属的电化学电化学腐蚀腐蚀 金属或合金跟周围接触到的气体金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程，或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。去电子被氧化的过程。现在学习的是第4页，共19页2023/4/251 1、化学腐蚀与电化学腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质联系金属跟非金属等金属跟非金属等物质物

3、质直接接触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较活泼金属被氧化被氧化两者往往同时发生，两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍电化腐蚀更普遍.现在学习的是第5页，共19页2023/4/26钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图NaCl(aq)钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图CH3COOH(aq)现在学习的是第6页，共19页2023/4/27ANaCl正极正极:O2+2H2O+4e-=4OH-负极：负极：Fe-2e-=Fe2+溶液反应：溶液反应：Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(

4、OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2OACH3COOH请写出相应的电极反应式请写出相应的电极反应式:负极：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：正极：2H+2e-=H2现在学习的是第7页，共19页2023/4/28 析氢腐蚀 吸氧腐蚀条件正极负极 溶液2 2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以FeFe为例）为例）2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O水膜酸

5、性较强水膜酸性较强水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性现在学习的是第8页，共19页2023/4/29 银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈-4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O，可以采用抛光的方，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去除去,而银不会损失。试分析除黑锈的原理。而银不会损失。试分析除黑锈的原理。负极：负极：2Al-6e-=2Al3+正极：正极：3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-例例1：现在

6、学习的是第9页，共19页2023/4/210在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层:如在钢铁表面涂油或如在钢铁表面涂油或油漆等，电镀不活泼金属油漆等，电镀不活泼金属;利用原电池原理进行保护利用原电池原理进行保护:如在海轮外壳上附着如在海轮外壳上附着活泼金属锌或镁活泼金属锌或镁;外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法:即将要保护的金属即将要保护的金属 与与直流电源的负极相连，另外附加惰性电极与正极直流电源的负极相连，另外附加惰性电极与正极相连相连;改变金属内部的组成和结构改变金属内部的组成和结构:如制成不锈钢如制成不锈钢.二、金属的电化学防护防护金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法现

7、在学习的是第10页，共19页2023/4/211牺牲阳极的阴极保护法：牺牲阳极的阴极保护法：现在学习的是第11页，共19页2023/4/212外加电源的阴极保护法：外加电源的阴极保护法：辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）现在学习的是第12页，共19页2023/4/213例例2 2：下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到片腐蚀由快到慢的顺序是慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)现在学习的是第13页，共19页2023/4/214电解原理引起的腐蚀；电解原理引起的腐蚀；化学腐蚀化学腐蚀；原电池原理引起的腐蚀；原电池原理引起的腐蚀；有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀.请你将在同一电解

8、质溶液中，金属请你将在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率从大到小排序：腐蚀的速率从大到小排序：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀.现在学习的是第14页，共19页2023/4/215规律总结：规律总结：:防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件般防腐条件保护无防腐条件.在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理

9、引起的腐蚀化电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀学腐蚀有防腐措施的腐蚀.现在学习的是第15页，共19页2023/4/216下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连可将地下输油钢管与外加直流电

10、源的正极相连以保护它不受腐蚀以保护它不受腐蚀A C例例3：现在学习的是第16页，共19页2023/4/217如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内 容实 验 现 象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮 3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠

11、溶液的铁丝放在高于常温的 氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重现在学习的是第17页，共19页2023/4/218回答以下问题：回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序填实验序号号)_;在电化学腐蚀中，负极反应是在电化学腐蚀中，负极反应是_;正极反应是正极反应是_；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法答两种方法)3、4、5、6 Fe2e=Fe2+2H2O+O2+4e=4OH 温度、氧气的浓度、水、电解质溶液温度、氧气的浓度、水、电解质溶液 在铁器表面涂矿物油、油漆或烧制搪瓷、喷塑；在铁器表面涂矿物油、油漆或烧制搪瓷、喷塑；在铁器表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生在铁器表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属如锌、锡、铬；制成不锈钢。锈的金属如锌、锡、铬；制成不锈钢。现在学习的是第18页，共19页2023/4/2感谢大家观看现在学习的是第19页，共19页