第三章 第2节 金属的腐蚀和防护

3.2金属的腐蚀和防护,铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,一、金属腐蚀,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。,金属腐蚀,化学腐蚀,电化学腐蚀,定义：,本质：,金属失去电子被氧化。,分类：,金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀,1、化学腐蚀,金属越活泼，越易被腐蚀；金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。,2、电化学腐蚀,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。,钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀,电化学腐蚀的典型例子：,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H+和OH-,同时由于空气中CO2的溶解,使水里的H+增多：H2O+CO2H2CO3H+HCO3-这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。,若电解质溶液酸性较强,负极：，电极反应式：,正极：，电极反应式：,总反应式：,Fe-2e-Fe2+,2H+2e-H2,Fe+2H+Fe2+H2,铁,碳,析氢腐蚀,负极：，电极反应式：,正极：，电极反应式：,总反应式：,2Fe-4e-2Fe2+,2H2O+O2+4e-4OH-,2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,铁,碳,若电解质溶液酸性较弱或呈中性,吸氧腐蚀,【交流与讨论】：,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀.,海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行.,2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现.,由于南极的温度常年在0以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行.,3、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈.,由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.,4、烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为Fe2O3nH2O）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么?,解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。Fe作负极，失去电子变成Fe2+，从而被腐蚀。,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍,相互联系,较活泼金属被氧化,金属被氧化,本质,有微弱电流产生,无电流产生,有无电流,不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触,金属跟氧化性物质直接接触,条件,电化学腐蚀,化学腐蚀,化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,二、金属的防护,(一)影响金属腐蚀的因素：(二)金属在什么条件下容易被腐蚀？,金属的本性和介质,在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质，都容易被腐蚀,2.在金属表面覆盖保护层，使它与_、_等物质_。,（三）金属的防护方法:,1.改变金属的内部组织结构；,如：喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化(氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、包塑料等方法。,空气,水,隔离,如：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢,3、电化学保护法牺牲锌块来保护船身（通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀）、牺牲镁块来保护地下钢铁管道,牺牲阳极的阴极保护法示意图,形成原电池反应，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。,原理：,自行车如何防生锈？,在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如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Cr,健身器材如何防锈？,刷油漆,衣架和电线如何防锈？,外面包上一层塑料层,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐