金属的腐蚀和防护
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分类 条件 负极反应 正极反应 析氢腐蚀 水膜酸性较强 Fe –2e－ === Fe2+ 2H++2e—＝H2 次要 吸氧腐蚀 水膜酸性较弱或呈中性 2Fe –4e －=== 2 Fe2+ 2H2O + O2 + 4e－ == 4OH主要
结论：不论是哪一种腐蚀， 结论：不论是哪一种腐蚀，相同点是钢铁中铁失去电子被 氧化的过程， 氧化的过程，并且化学腐蚀和电化学腐蚀往往是同时发生 而后者比前者更普遍。 的，而后者比前者更普遍。
2.电化学腐蚀 电化学腐蚀
跟电解液接触时,会发生原电池反应 会发生原电池反应, 不纯的金属或合金 跟电解液接触时 会发生原电池反应 比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀. 比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 : 析氢
钢铁的吸氧腐蚀: 钢铁的吸氧腐蚀 吸氧腐蚀
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较: 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
一.金属的腐蚀Βιβλιοθήκη 金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的所体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程. 进行化学反应而腐蚀损耗的过程. 本质: 本质:M – ne == Mn+
1．化学腐蚀 ．
定义： 定义：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐 蚀. 影响化学腐蚀因素主要 : (1)金属的活泼性 (2)金属所处环境的温度 (3)氧化剂的浓 金属的活泼性 金属所处环境的温度 氧化剂的浓 度 科学探究:不同条件下铁钉锈蚀 不同条件下铁钉锈蚀: 科学探究 不同条件下铁钉锈蚀
下列各种方法中： ５.下列各种方法中： 下列各种方法中 金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③ ①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥 在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜， ④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，能对金属起到防护 或减缓腐蚀作用的（ 或减缓腐蚀作用的（ ） A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 ． ． ． ． ６．下列有关金属腐蚀的说法正确的是 （ ） ①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀， ②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有电化腐蚀才是氧化还原反应 因为二氧化碳普遍存在， ③因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀， ④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化 A ．①③ B．②③ C．①④ D．①③④ ． ． ．
实验 方案 Fe,醋酸溶 醋酸溶 液 Fe,CaCl2固 体固封 Fe,煮沸后 煮沸后 迅速冷却的 蒸馏水液封 相当长时间 Fe未被腐蚀 未被腐蚀 Fe,植物油 植物油 液封 Fe,NaCl溶 溶 液
记录
有气体产生, 有气体产生 无现象 反应速度快. 反应速度快 铁钉被腐蚀 最快
无现象
铁钉渐渐生 锈
结论
没有水,铁钉 由于无O 没有水 铁钉 由于无 2, 不能被腐蚀 较长时间未 被腐蚀
铁钉被腐蚀 由于无 O2,H2O铁钉 铁钉 不能被腐蚀
练习
:
判断下图哪些是原电池装置: A B
C
D
思考
: 原电池形成的条件 特点 原电池形成的条件,特点 特点?
1．形成条件： ．形成条件： （1）能发生自发的氧化还原反应（2）两个电极（3） ）能发生自发的氧化还原反应（ ）两个电极（ ） 电解质溶液 （4）闭合电路 ） 2．特点 ．特点: （1）加快反应速率（2）在两极上发生了氧化还原反 ）加快反应速率（ ） 应（3）一般作负极的活泼金属失去电子而被腐蚀 ）
第二节
金属的腐蚀和防护
案例
1.根据各国调查统计,一般说来, 1.根据各国调查统计,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为 根据各国调查统计 该国国民生产总值的4%左右. 4%左右 该国国民生产总值的4%左右. 2.在英国每90秒就有 在英国每90秒就有1 2.在英国每90秒就有1吨钢铁被锈蚀掉 3.国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故, 3.国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零件破裂 而坠毁,桥梁因钢梁放生裂缝而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油, 而坠毁,桥梁因钢梁放生裂缝而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油,引 起着火爆炸等. 起着火爆炸等.
金属的防护: 二.金属的防护 金属的防护
1．改变金属的内部组织结构；例如：制成不锈钢。 改变金属的内部组织结构；例如：制成不锈钢。
2．在金属表面覆盖保护层；例：涂油漆，镀Zn，Sn等。 ．在金属表面覆盖保护层； 涂油漆， ， 等 3．在要保护的金属上连接一种比该金属更易失电子的金 ． 属。
习题
1．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是 ．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下， A．在含铁元素较多的酸性土壤中 ． B．在潮湿疏松透气的土壤中 ． C．在干燥致密不透气的士壤中 ． D、在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中 、在含碳粒较多， 2．下列事实不能用电化学理论解释的是 ． Ａ．轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 Ａ．轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 Ｂ．铝片不用特殊方法保护 Ｂ．铝片不用特殊方法保护 Ｃ．纯锌与稀硫酸反应时 滴入少量的ＣｕＳＯ 纯锌与稀硫酸反应时， Ｃ．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的ＣｕＳＯ４溶液后速率加快 Ｄ．镀锌铁 在铁上镀上一层锌） 镀锌铁（ Ｄ．镀锌铁（在铁上镀上一层锌）比镀锡铁耐用 ３．为了防止轮船的船体的腐蚀，应该在船壳下水线位置嵌入一定数量的 为了防止轮船的船体的腐蚀， A．铜片 B．锌片 C．碳棒 D．银片 ． ． ． ． ４．钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是 钢铁发生吸氧腐蚀时， Ａ．Fe Ｂ．2H Ａ． –2e－ === Fe2+ － Ｂ． + + 2e - === H2↑ Ｃ．4OH-–4e－=== O2↑+2H2O Ｄ．2H Ｃ． － Ｄ． 2O + O2 + 4e－ == 4OH－ （ ） （ ）
结论：不论是哪一种腐蚀， 结论：不论是哪一种腐蚀，相同点是钢铁中铁失去电子被 氧化的过程， 氧化的过程，并且化学腐蚀和电化学腐蚀往往是同时发生 而后者比前者更普遍。 的，而后者比前者更普遍。
2.电化学腐蚀 电化学腐蚀
跟电解液接触时,会发生原电池反应 会发生原电池反应, 不纯的金属或合金 跟电解液接触时 会发生原电池反应 比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀. 比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀 钢铁的析氢腐蚀 : 析氢
钢铁的吸氧腐蚀: 钢铁的吸氧腐蚀 吸氧腐蚀
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较: 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
一.金属的腐蚀Βιβλιοθήκη 金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的所体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程. 进行化学反应而腐蚀损耗的过程. 本质: 本质:M – ne == Mn+
1．化学腐蚀 ．
定义： 定义：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐 蚀. 影响化学腐蚀因素主要 : (1)金属的活泼性 (2)金属所处环境的温度 (3)氧化剂的浓 金属的活泼性 金属所处环境的温度 氧化剂的浓 度 科学探究:不同条件下铁钉锈蚀 不同条件下铁钉锈蚀: 科学探究 不同条件下铁钉锈蚀
下列各种方法中： ５.下列各种方法中： 下列各种方法中 金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③ ①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥 在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜， ④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，能对金属起到防护 或减缓腐蚀作用的（ 或减缓腐蚀作用的（ ） A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 ． ． ． ． ６．下列有关金属腐蚀的说法正确的是 （ ） ①金属的腐蚀全部是氧化还原反应 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀， ②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有电化腐蚀才是氧化还原反应 因为二氧化碳普遍存在， ③因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀， ④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化 A ．①③ B．②③ C．①④ D．①③④ ． ． ．
实验 方案 Fe,醋酸溶 醋酸溶 液 Fe,CaCl2固 体固封 Fe,煮沸后 煮沸后 迅速冷却的 蒸馏水液封 相当长时间 Fe未被腐蚀 未被腐蚀 Fe,植物油 植物油 液封 Fe,NaCl溶 溶 液
记录
有气体产生, 有气体产生 无现象 反应速度快. 反应速度快 铁钉被腐蚀 最快
无现象
铁钉渐渐生 锈
结论
没有水,铁钉 由于无O 没有水 铁钉 由于无 2, 不能被腐蚀 较长时间未 被腐蚀
铁钉被腐蚀 由于无 O2,H2O铁钉 铁钉 不能被腐蚀
练习
:
判断下图哪些是原电池装置: A B
C
D
思考
: 原电池形成的条件 特点 原电池形成的条件,特点 特点?
1．形成条件： ．形成条件： （1）能发生自发的氧化还原反应（2）两个电极（3） ）能发生自发的氧化还原反应（ ）两个电极（ ） 电解质溶液 （4）闭合电路 ） 2．特点 ．特点: （1）加快反应速率（2）在两极上发生了氧化还原反 ）加快反应速率（ ） 应（3）一般作负极的活泼金属失去电子而被腐蚀 ）
第二节
金属的腐蚀和防护
案例
1.根据各国调查统计,一般说来, 1.根据各国调查统计,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为 根据各国调查统计 该国国民生产总值的4%左右. 4%左右 该国国民生产总值的4%左右. 2.在英国每90秒就有 在英国每90秒就有1 2.在英国每90秒就有1吨钢铁被锈蚀掉 3.国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故, 3.国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零件破裂 而坠毁,桥梁因钢梁放生裂缝而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油, 而坠毁,桥梁因钢梁放生裂缝而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油,引 起着火爆炸等. 起着火爆炸等.
金属的防护: 二.金属的防护 金属的防护
1．改变金属的内部组织结构；例如：制成不锈钢。 改变金属的内部组织结构；例如：制成不锈钢。
2．在金属表面覆盖保护层；例：涂油漆，镀Zn，Sn等。 ．在金属表面覆盖保护层； 涂油漆， ， 等 3．在要保护的金属上连接一种比该金属更易失电子的金 ． 属。
习题
1．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是 ．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下， A．在含铁元素较多的酸性土壤中 ． B．在潮湿疏松透气的土壤中 ． C．在干燥致密不透气的士壤中 ． D、在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中 、在含碳粒较多， 2．下列事实不能用电化学理论解释的是 ． Ａ．轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 Ａ．轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 Ｂ．铝片不用特殊方法保护 Ｂ．铝片不用特殊方法保护 Ｃ．纯锌与稀硫酸反应时 滴入少量的ＣｕＳＯ 纯锌与稀硫酸反应时， Ｃ．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的ＣｕＳＯ４溶液后速率加快 Ｄ．镀锌铁 在铁上镀上一层锌） 镀锌铁（ Ｄ．镀锌铁（在铁上镀上一层锌）比镀锡铁耐用 ３．为了防止轮船的船体的腐蚀，应该在船壳下水线位置嵌入一定数量的 为了防止轮船的船体的腐蚀， A．铜片 B．锌片 C．碳棒 D．银片 ． ． ． ． ４．钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是 钢铁发生吸氧腐蚀时， Ａ．Fe Ｂ．2H Ａ． –2e－ === Fe2+ － Ｂ． + + 2e - === H2↑ Ｃ．4OH-–4e－=== O2↑+2H2O Ｄ．2H Ｃ． － Ｄ． 2O + O2 + 4e－ == 4OH－ （ ） （ ）