金属的腐蚀与防护

1、第四节第四节 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 金属腐蚀金属腐蚀 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（我国作为世界上钢铁产量最多的国家（20052005年年全国生产钢材全国生产钢材37117.0237117.02万吨），每年被腐蚀的铁万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的而造成的损失占到国内生产总值的2%4%2%4%；约合；约合人民币：人民币：30003000亿元（亿元（20052005年我国国内生产总值将年我国国内生产总值将达达1515万亿元）。万亿元）。 根据各国调查结果，一般说来，

2、金属腐蚀所造根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%4%左右。左右。 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、水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的风灾和地震（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由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。阅读：你有何感想？阅读：你有何感想？金属阳离子金属阳离子失失e e- -类型类型: :化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 一、一、 金属的腐蚀金属的腐蚀金属原子金

3、属原子本质：本质： 定义：定义： 是指金属跟接触的气体或液体是指金属跟接触的气体或液体发生发生氧化还原氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。反应而腐蚀损耗的过程。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。化学腐蚀：化学腐蚀： 金属跟接触到的物质（金属跟接触到的物质（如如soso2 2,cl,cl2 2、o o2 2等等）直接直接发生化学反应而引起的腐蚀。发生化学反应而引起的腐蚀。( (不多见、无电流不多见、无电流) )类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时，会形成原不纯的金属与电解质溶液接触时，会形成原电池，较活泼的金属失电子被氧化

4、的过程。电池，较活泼的金属失电子被氧化的过程。二、二、 金属的电化学腐蚀：金属的电化学腐蚀：问题：为什么钢铁在问题：为什么钢铁在干燥的空气中不易生干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中锈，在潮湿的空气中却易生锈？却易生锈？阅读课本阅读课本84页页co2h2sso2 原电池、常见、有电流原电池、常见、有电流1 1、如图、如图, , 水槽中试管内一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内一枚铁钉，放置数天观察：若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈_性，性，发生发生_腐蚀腐蚀, ,电极反应式为：电极反应式为：负极：负极：_, ,正极：正极：_._.若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈_性，性，发生发

5、生_腐蚀，电极反应式为：腐蚀，电极反应式为：负极：负极：_;_;正极：正极：_。中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧fe2efe2e- -fefe2+2+o o2 2+2h+2h2 2o+4eo+4e- -4oh4oh酸性酸性析氢析氢fe2efe2e- -fefe2+2+2h2h+ +2e+2e- -h h2 2 负极负极(fe)： 2fe - 4e- = 2fe2+总反应：总反应：2fe + o2 + 2h2o =2fe(oh)2 4fe(oh)2 + o2 + 2h2o = 4fe(oh)3 2fe(oh)3 = fe2o3nh2o + (3-n) h2o正极正极(c)： o2 + 2h2o +

6、 4e-= 4oh-吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：（中性或碱性）（中性或碱性）负极负极(fe)： fe - 2e- = fe2+正极正极(c)： 2h+ + 2e-=h2 析氢腐蚀：析氢腐蚀：（酸性环境）（酸性环境）总反应：总反应： fe +2h+ = fe2+h2在同一电解液中：在同一电解液中： 电解腐蚀原电池腐蚀化学腐蚀有防腐电解腐蚀原电池腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀措施的腐蚀三、三、 金属腐蚀的快慢：金属腐蚀的快慢：2、下列各情况中，、下列各情况中，fe片腐蚀由快到慢的顺序是：片腐蚀由快到慢的顺序是： _(5) (2) (1) (3) (4)四、四、 金属的电化学防护：金属的电化学防护：1 1、牺

7、牲负极的正极保护法：、牺牲负极的正极保护法： 实际是利用原电池中负极被腐蚀，正极被实际是利用原电池中负极被腐蚀，正极被保护的原理。保护的原理。1 1、牺牲阳极的阴极保护法：、牺牲阳极的阴极保护法：用牺牲锌块用牺牲锌块的方法来保的方法来保护船身，锌护船身，锌块必须定期块必须定期更换。更换。轮船外壳轮船外壳2 2、外加电流的阴极保护法：、外加电流的阴极保护法： 将被保护金属与另将被保护金属与另一附加电极作为电解池一附加电极作为电解池的两个极的两个极，使被保护的使被保护的金属作为阴极金属作为阴极，在外加，在外加直流电的作用下使阴极直流电的作用下使阴极得到保护。得到保护。此法主要用此法主要用于防止土壤、海水及水于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。中金属设备的腐蚀。3 3、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力（不锈钢、青铜器）（不锈钢、青铜器）4 4、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层（1 1）涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷塑料。）涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷塑料。（2 2）镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法。）镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法。（3 3）用化学方法使其表面形成一层致密氧化）用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。膜。外接电源的阴极保护法外接电源的阴极保护