金属的电化学腐蚀与防腐
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高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
不纯的金属与电解质溶液接触时，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 (electrochemical corrosion)。
高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
金属的防护
改变内部结构
镍、铬加入钢铁中制成不锈钢
物理防护
喷油漆、油脂、表面钝化
金属表面覆盖保护层
高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
牺牲阳极的阴极保护法 原理：
正极：被保护 利用原电池原理，让被保护金属作正极， 负极：被腐蚀 另找一种活泼性较强的金属作负极。
Fe Cu Fe Zn
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
外加电流的阴极保护法
原理：利用电解池原理，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。
Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
高中化学人教版 （选修4）
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
解释下列现象出现的原因 铜板上的铁铆钉在阴雨天易生锈 马口铁（镀锡的铁）破损后很快生锈 铜器皿在高温环境中迅速变黑 当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附 近的铁制品容易生锈.
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
影响金属腐蚀快慢的因素
P83三维设计例2 •结论：
电解原理引起的腐蚀﹥原电池原理引起的腐蚀﹥化学腐蚀 电解池的阳极﹥原电池的负极﹥一般化学腐蚀﹥原电池 的正极﹥电解池的阴极
小试牛刀教材P88第4题
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
中国航天工业总公司第三十一研究所近 日公布了一组数据：
全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元， 占各国国民生产总值GNP的2%～4%，在美国，每 年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3%， 大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。 我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占 国民生产总值GNP的4%，每年约有30%的钢铁因腐 蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。
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M-ne化学腐蚀
M n+
分类
电化学腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
O2、 Cl2、 SO2
金属与接触到的干燥气体或非电解质液 体等直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化 学腐蚀（chemical corrosion）。
家用 燃气 灶的 中心 部位 很容 易生 锈 食品 罐头 放在 南极 80多 年了 ，却 很少 生锈
负极：Fe-2e正极：2H++2e总反应： Fe+2H+
Fe2+ H2 ↑
氧化反应 还原反应
Fe2++H2↑
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
吸氧腐蚀（弱酸性或中性）
负极：2Fe-4e正极：O2+2H2O+4e总反应： 2Fe+O2+2H2O
2Fe2+ 氧化反应
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
化学腐蚀与电化学腐蚀比较 类别
发生条件
化学腐蚀
金属与接触物直 接反应
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液形成原电池 有微弱电流产生
电流
本质 相互关系
无电流产生
M-ne-=Mn+
两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍
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铁锈主要成分
4OH- 还原反应 Fe2O3.xH2O O2 2Fe(OH)2 Fe(OH)3
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
析氢腐蚀
条件 正极反应 负极反应
总反应
酸性 水膜呈__
吸氧腐蚀
中或____ 弱酸性 水膜呈__
培训主题内容
2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OHFe-2e-=Fe2+
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
金属腐蚀
概念: 本质:
金属与周围的气体与液体物质发生 氧化还原反应而引起损耗的现象。
钢铁
潮湿空气
水膜
CO2、SO2、H2S
电解质溶液(H+) Fe
电解质溶液的形成： H 2O H2O+CO2 H++OHH2CO3
C
原 电 池
H++HCO3-
根据电解质溶液的酸碱性不同将电化学腐 蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
析氢腐蚀（酸性环境）
-+
A Fe B Cu
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
总结
1.金属腐蚀
化学腐蚀
析氢腐蚀
电化学腐蚀 物理防护
吸氧腐蚀
2.金属防护
电化学防护
牺牲阳极的阴极保护法
外加电流的阴极保护法
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
不纯的金属与电解质溶液接触时，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 (electrochemical corrosion)。
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
金属的防护
改变内部结构
镍、铬加入钢铁中制成不锈钢
物理防护
喷油漆、油脂、表面钝化
金属表面覆盖保护层
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
牺牲阳极的阴极保护法 原理：
正极：被保护 利用原电池原理，让被保护金属作正极， 负极：被腐蚀 另找一种活泼性较强的金属作负极。
Fe Cu Fe Zn
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
外加电流的阴极保护法
原理：利用电解池原理，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。
Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
解释下列现象出现的原因 铜板上的铁铆钉在阴雨天易生锈 马口铁（镀锡的铁）破损后很快生锈 铜器皿在高温环境中迅速变黑 当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附 近的铁制品容易生锈.
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
影响金属腐蚀快慢的因素
P83三维设计例2 •结论：
电解原理引起的腐蚀﹥原电池原理引起的腐蚀﹥化学腐蚀 电解池的阳极﹥原电池的负极﹥一般化学腐蚀﹥原电池 的正极﹥电解池的阴极
小试牛刀教材P88第4题
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
中国航天工业总公司第三十一研究所近 日公布了一组数据：
全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元， 占各国国民生产总值GNP的2%～4%，在美国，每 年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3%， 大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。 我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占 国民生产总值GNP的4%，每年约有30%的钢铁因腐 蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。
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M-ne化学腐蚀
M n+
分类
电化学腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
O2、 Cl2、 SO2
金属与接触到的干燥气体或非电解质液 体等直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化 学腐蚀（chemical corrosion）。
家用 燃气 灶的 中心 部位 很容 易生 锈 食品 罐头 放在 南极 80多 年了 ，却 很少 生锈
负极：Fe-2e正极：2H++2e总反应： Fe+2H+
Fe2+ H2 ↑
氧化反应 还原反应
Fe2++H2↑
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
吸氧腐蚀（弱酸性或中性）
负极：2Fe-4e正极：O2+2H2O+4e总反应： 2Fe+O2+2H2O
2Fe2+ 氧化反应
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
化学腐蚀与电化学腐蚀比较 类别
发生条件
化学腐蚀
金属与接触物直 接反应
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液形成原电池 有微弱电流产生
电流
本质 相互关系
无电流产生
M-ne-=Mn+
两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍
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铁锈主要成分
4OH- 还原反应 Fe2O3.xH2O O2 2Fe(OH)2 Fe(OH)3
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
析氢腐蚀
条件 正极反应 负极反应
总反应
酸性 水膜呈__
吸氧腐蚀
中或____ 弱酸性 水膜呈__
培训主题内容
2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OHFe-2e-=Fe2+
第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
金属腐蚀
概念: 本质:
金属与周围的气体与液体物质发生 氧化还原反应而引起损耗的现象。
钢铁
潮湿空气
水膜
CO2、SO2、H2S
电解质溶液(H+) Fe
电解质溶液的形成： H 2O H2O+CO2 H++OHH2CO3
C
原 电 池
H++HCO3-
根据电解质溶液的酸碱性不同将电化学腐 蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
析氢腐蚀（酸性环境）
-+
A Fe B Cu
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
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第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学防护与腐蚀
总结
1.金属腐蚀
化学腐蚀
析氢腐蚀
电化学腐蚀 物理防护
吸氧腐蚀
2.金属防护
电化学防护
牺牲阳极的阴极保护法
外加电流的阴极保护法