S4金属的电化学腐蚀与防护

第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护

以石墨作电极，电解下列水溶液，写出电极反应及电解总反应式？复习训练第一组:HCl第二组:KOH第三组:CuSO4第四组：NaCl金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈一、金属腐蚀的概念及本质：1：概念：是金属或合金与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。 2：本质: M-ne-=Mn+二、金属腐蚀的类型：（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的腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁表面形成的微小原电池示意图正极：2H++2e-=H2

↑负极：Fe-2e-=Fe2+电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑析氢腐蚀分析：酸性较强条件下，易发生析氢腐蚀。如酸雨严重的地方。酸雨负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=

4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。如海水中。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O进一步反应：吸氧腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈较强的酸性水膜呈中性或酸性很弱或碱性电极反应负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系据国外统计，各国因金属腐蚀而造成的经济损失占到国内生产总值的2%~4%。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。如造成飞机坠毁、桥梁塌陷、油管着火爆炸、

毒气泄漏等。金属腐蚀的直接经济损失是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的６倍。资料在线金属制品腐蚀的危害我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。金属腐蚀的现象较过去更为严重，防止金属腐蚀，任重道远！请大家根据金属腐蚀的本质，思考可以采取什么措施防止金属腐蚀？交流与讨论三、金属的防护(1)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织结构(内因)(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法牺牲阳极阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。Zn海水用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块外加直流电源的阴极保护法

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。海水课堂练习如图,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）中性或碱性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑若液面上升，则溶液呈

，发生

腐蚀,电极反应式为：负极：

正极：

如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－(2)若液面下降，则溶液呈

，发生

腐蚀，电极反应式为：负极：正极：

较强酸性析氢Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑

下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是