第4节金属的腐蚀2013.11.28.ppt

1、4-4节 金属的电化学腐蚀与防护,我国是世界上钢铁产量最多的国家，但每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%4%；约合人民币：6000亿元（ 2008年我国国内生产总值为30万亿元） 。 另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。,不看不知道,1. 金属的腐蚀 金属或合金跟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。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。,（1）化学腐蚀与电化学腐蚀,1. 金属的腐蚀：金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行

2、化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。,（1）化学腐蚀与电化学腐蚀,2H+ 2e- = H2 ,Fe- 2e- = Fe2+,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,思考与交流,析氢腐蚀：,负极：,正极：,电池反应：,当钢铁处于酸性环境中,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,练习：请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。,2Fe - 4e- = 2Fe2+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3

3、xH2O+(3-x) H2O,进一步反应：,负极：,正极：,电池反应：,（2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）,电极反应,负 极,正 极,总反应式,水膜酸性较强,水膜酸性很弱 或中性,Fe-2e- =Fe2+,2H+2e- =H2,O2+2H2O+4e- =4OH-,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+O2+2H2O= 2Fe(OH)2,3. 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）,酸性较弱或中,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2

4、H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？ 怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？,是空气中O2与H2O共同作用的结果,本质都是铁失电子被氧化。,防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水,二、金属腐蚀的防护,2. 改变金属的内部结构：,1. 保护层法:,制合金,刷油漆、上油、电镀、烤蓝等,3、金属的电化学防护：,（1）牺牲阳极的阴极保护法：,利用原电池原理，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。,白条为船身上的锌块,-,-,（2）外加电流的阴极保护法：,利用电解原理，外加电源形成电解池，金属与电源负极相连，避免金属失去电子。,外加电流的阴极保护法示意图,-,-,上述各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。,讨论与交流,3. 在同一电解质溶液中