金属的腐蚀与防护(2).ppt

第四章电化学基础,第4节金属的电化学腐蚀与防护,请比较下列现象的差异,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极被腐蚀，腐蚀速率较快。,几种常见的金属腐蚀,★铁在潮湿的空气中生锈,★铜在潮湿的空气中产生铜绿,★铁被酸雨腐蚀,★镁、铝等活泼金属表面形成氧化膜,金属腐蚀的共同特点,金属原子失电子显示正价，发生氧化反应。,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,,金属阳离子,失e-,（氧化反应）,金属腐蚀的类型,,化学腐蚀,电化学腐蚀,一、金属的腐蚀,金属原子,金属腐蚀的本质,1.金属腐蚀,M–ne-→Mn,直接反应,原电池反应,,接触到的气体或液体不同,（1）化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。（2）电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。,二、金属腐蚀的类型,[实验探究]将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因,,吸氧腐蚀,1.电化学腐蚀,负极,正极,电池反应,吸氧腐蚀,发生条件,钢铁处于极弱酸性或中性溶液中,Fe-2e-Fe2,O22H2O4e-4OH-,2FeO22H2O2FeOH2,进一步反应,1吸氧腐蚀,4FeOH2O22H2O4FeOH32FeOH3Fe2O3xH2O3-xH2O,正极,负极,电池反应,析氢腐蚀,发生条件,钢铁处于酸性较强环境中,Fe-2e-Fe2,2H2e-H2↑,Fe2HFe2H2↑,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,⑵析氢腐蚀,金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,无电流产生,有微弱电流产生,金属被氧化,较活泼金属被氧化,化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,与接触物质的氧化性及温度有关,与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关,两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,原理,形成原电池时，让被保护金属作正极阴极，不反应受到保护；而活泼金属作负极阳极，反应受到腐蚀。,1.牺牲阳极的阴极保护法,二、金属的电化学防护,防止金属失电子,辅助阳极（不溶性）,2.外加电流的阴极保护法,原理,将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。,,,,,,金属防护的几种重要方法①在金属表面覆盖保护层。②改变金属内部的组织结构，制成合金。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,小结,,课堂练习,1、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察,（1）,若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为负极,正极,若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为负极正极。,（2）,中性或弱酸性,吸氧,Fe–2e-＝Fe2,O22H2O4e-＝4OH－,酸,析氢,Fe–2e-＝Fe2,2H2e-＝H2↑,,,,,,,,,2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,,5,2,1,3,4,,课堂练习,结论判断金属腐蚀快慢的规律,电解池→外界力量→外力无法抗拒,电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极,1、电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀,2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢,强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液,3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。,4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。,