金属的腐蚀与锈蚀

金属的腐蚀与锈蚀第1页，共24页，2023年，2月20日，星期四电化学腐蚀金属在有水和电解质存在的介质中的腐蚀，称为电化学腐蚀。主要是由于金属之间的不同电极电位或金属与非金属之间的不同电极电位,在腐蚀介质存在下构成腐蚀电池(有电流产生）。电极电位表示金属失去电子而离子化的能力，电极电位越小，成为离子的趋势越大，腐蚀的可能性越大。如Mg（-2.38)>Zn(-0.76)>Fe(-0.44)第2页，共24页，2023年，2月20日，星期四钢铁在大气中的锈蚀钢铁材质内含有少量碳、硅等无机物，经常受各种应力加工、电、气焊、弯曲变形，各部分能量分布不均匀，且表面沾污着灰尘、沙土等脏物，当有腐蚀介质存在时，会形成局部腐蚀电池，产生腐蚀。第3页，共24页，2023年，2月20日，星期四铁在水膜下锈蚀杂质(阴极区)钢铁(阳极区)OH-OH-OH-O2Fe2+Fe2+Fe2+水膜第4页，共24页，2023年，2月20日，星期四阳极区的阳极反应：

Fe–2e→Fe2+阴极区的阴极反应：

1/2O2+H2O+2e→2OH-

随腐蚀进行，Fe2+与OH-形成Fe(OH)2,进一步与O2和H2O反应生成红褐色Fe(OH)3，沉淀于铁表面，即铁锈。

第5页，共24页，2023年，2月20日，星期四防锈剂的作用机理1、防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜；2、防锈剂对水和酸等极性物质的增溶用；3、防锈剂对水的置换性能和脱水性能。第6页，共24页，2023年，2月20日，星期四防锈剂对金属表面的吸附主要是基于静电性相互作用的物理吸附和伴随着形成化学键的化学吸附,以及进一步生成新相化合物的化学吸着.防锈剂在油-空气界面也是定向吸附.第7页，共24页，2023年，2月20日，星期四防锈剂吸附膜的结构防锈剂从溶液移向金属表面吸附时,其吸附量随着溶度的增加而增加.吸附分子在金属表面是垂直排列的.可以是单分子和多分子吸附膜.第8页，共24页，2023年，2月20日，星期四硬脂酸对铜表面的吸附(正十六烷溶液)35度浸渍时间,小时分子量正己烷洗涤苯洗涤1320第9页，共24页，2023年，2月20日，星期四化学结构对吸附和防锈性的影响取决于分子中极性基团和非极性基团的结构.极性基团的影响:防锈性强的极性基团:-SO3-,-COO-中等防锈性的极性基团:-COOH,>POOH防锈性弱的极性基团:>NH,-OH,-C=O,-COOR,-C=N第10页，共24页，2023年，2月20日，星期四防锈剂的等温吸附曲线平衡浓度%铁粉上的吸附量类型I类型II类型III防锈性好防锈性好防锈性差第11页，共24页，2023年，2月20日，星期四第12页，共24页，2023年，2月20日，星期四第13页，共24页，2023年，2月20日，星期四第14页，共24页，2023年，2月20日，星期四第15页，共24页，2023年，2月20日，星期四第16页，共24页，2023年，2月20日，星期四第17页，共24页，2023年，2月20日，星期四第18页，共24页，2023年，2月20日，星期四第19页，共24页，2023年，2月20日，星期四第20页，共24页，2023年，2月20日，星期四第21页，共24页，2023年，2月20日，星