钢铁的电化学腐蚀

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高考化学精讲及练习：金属的电化学腐蚀与防护 2021届word答案版

第四节金属的电化学腐蚀与防护基础知识落实一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。

(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

腐蚀的速率随温度升高而加快。

②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。

2.钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：(1)析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。

①负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；②正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；③总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

(2)吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有一定量的氧气时，将会发生吸氧腐蚀。

①负极反应式为2Fe－4e－===2Fe2＋；②正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；③总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。

铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成：2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O＋(3－x)H2O。

总结归纳：1化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。

2析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。

3钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。

二、金属的防护方法1.电化学保护法(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干的金属锌块(比铁活泼)，锌块作原电池的负极；钢闸门作原电池的正极。

图1图2(2)外加电流的阴极保护法——电解原理如图2所示，被保护的钢闸门作阴极，与电源的负极相连；惰性电极作阳极，与电源的正极相连。

铁发生电化学腐蚀方程式

电化学腐蚀的方程式：
(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)电化学腐蚀
负极(Fe)：Fe－2eˉ=Fe²+
Fe²+＋2H²O=Fe(OH)²＋2H+
正极(杂质)：2H+＋2eˉ=H²
电池反应：Fe＋2H²O=Fe(OH)²＋H²↑
由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。

(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)
负极(Fe)：Fe－2eˉ=Fe²+
正极：O²＋2H²O＋4eˉ=4OHˉ
总反应：2Fe＋O²＋2H²O=2Fe(OH)²
由于吸收氧气,所以也叫吸氧腐蚀。

析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)²被氧所氧化,生成Fe(OH)³脱水生成Fe²O³铁锈。

4Fe(OH)²+O²+2H²O=4Fe(OH)³
钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。

Fe＋2H²O=Fe(OH)²＋H²↑
O²＋2H²O＋4eˉ→4OHˉ
2Fe＋O²＋2H²O=2Fe(OH)²；2H+＋2eˉ→H²
析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中,而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。

金属的电化学腐蚀

（1）若液面上升，则溶液呈弱酸性或中性，发生吸氧腐蚀,电极反应式为：－＝2Fe2+ 2Fe － 4e 负极：－＝4OH－ O +2H O+4e 正极： 2 2
(2)若液面下降，则溶液呈较强酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：负极：Fe－2e－＝Fe2+ 正极：2H++2e－＝H2↑
金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀：
不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主
铁
C
负极 Fe-2e- = Fe2+
正极 2H+ +2e- = H2↑
总反应 Fe+2H+=Fe2++H2↑
P66 9. (选做）
金属的电化学腐蚀
观察这些金属腐蚀的图片
一、金ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的腐蚀
1、什么是金属腐蚀？指金属或合金与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。 2、金属腐蚀的本质是什么? 是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。 M - ne- = Mn+
3、金属腐蚀的类型有哪些？ ——根据与金属接触的介质不同化学腐蚀：
电正极 2H++2e-=H2↑ 极总反应 Fe+2H+=Fe2++H ↑ 2Fe+2H O+O = 2 Fe(OH) 2 2 2 2 反 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 应
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）

电化学腐蚀与防护

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● 介质成分：介质中的盐分、酸、碱、盐等成分可以影响金属的电化学性质，从而影响腐蚀速率。例如，酸性介质通常会加速钢铁的腐蚀
7 ● 流速：流速的增加会导致金属表面与周围介质的交换速率增加，从而加速电化学腐蚀的进程
为了防止和减缓电化学腐蚀的发生，可以采取以下几种常见的防护方法
● 涂层保护：在金属表面涂覆一层耐腐蚀材料，如油漆、树脂、橡胶等，以隔离金属表面与周围介质的接触，从而防止腐蚀的发生 ● 缓蚀剂：向介质中添加能够降低腐蚀速率的物质，如酸碱中和剂、阻垢剂等。这些物质可以在金属表面形成保护膜，降低氧化还原反应的速率 ● 阴极保护：通过向金属表面施加电流或使其成为原电池的阴极，以减缓或防止金属表面的腐蚀。这种方法通常用于保护埋地管道、船舶、建筑物等
● 阳极保护：通过将金属表面处理成阳极状态，使其表面形成一层保护性的氧化膜，从而防止进一步的腐蚀。这种方法通常用于保护铝、镁等较活泼的金属材料
● 选用耐腐蚀材料：根据具体应用场合选择耐腐蚀性能较好的材料，如不锈钢、钛合金等，以降低腐蚀速率
● 控制环境因素：对于高温、高湿、恶劣环境下的设备，应采取相应的措施控制环境因素对腐蚀的影响，如加装空调、除湿设备等
汇报结束
不妥之处敬请批评指正
产生电流
随着时间的推移，金属表面的腐蚀逐渐扩大，最终导致金属结构的破坏
电化学腐蚀的发生和进展受到多种因素的影响，包括金属材料的性质、表面状态、温度、湿度、介质成
1 分、流速等。以下是一些主要因素
● 金属材料的性质：不同金属材料对电化学腐蚀的敏感性不同。例如，较活泼的金属如铁、铝、镁等容
2 易发生电化学腐蚀，而较不活泼的金属如金、银、铂等则不易受腐蚀
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电化学腐蚀

在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行负极反应和正极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行负极反应，其余表面区域主要进行正极反应，则称前者为负极区，后者为正极区，负极区和正极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是负极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
缓蚀剂保护是通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质使金属得到保护的方法。缓蚀剂保护的特点是投资少、收效快、使用方便。但是缓蚀剂的应用也有一定的局限性：缓蚀剂不宜在高温下使用、只能用在封闭和循环的体系中、具有较强的针对性、污染及废液回收处理问题也应慎重考虑。所以缓蚀剂在使用时应该根据具体情况严格选择。在我国缓蚀剂是很重要的防腐方法之一，广泛应用于石油、化工、钢铁、机械、动力、运输等部门。缓蚀剂与其它防腐方法联合使用，取得的效果更佳。
现象危害
由于金属表面与铁垢之间的电位差异，从而引起金属的局部腐蚀，而且这种腐蚀一般是坑蚀，主要发生在水冷壁管有沉积物的下面，热负荷较高的位置。如喷燃器附近，炉管的向火侧等处，所以非常容易造成金属穿孔或超温爆管。尽管铜铁的高价氧化物对钢铁会产生腐蚀，但腐蚀作用是有限的，但有氧补充时，该腐蚀将会继续进行并加重。危害性是非常大的，一方面，它会在短期内使停用设备金属表面遭到大面积腐蚀。另一方面，由于停用腐蚀使金属表面产生沉积物及造成金属表面粗糙状态，使机组启动和运行时，给水铁含量增大。不但加剧了炉管内铁垢的形成，也加剧了热力设备运行时的腐蚀。
常用防腐方法
电化学保护
覆盖层保护
缓蚀剂保护
覆盖层保护是用耐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐蚀性能较差的材料表面，把基体材料与腐蚀介质隔开，以达到控制腐蚀的目的。表面覆盖层保护法不仅能提高基底金属的耐腐蚀能力，而且能节约大量贵重金属和合金。

电化学腐蚀

电化学腐蚀编辑电化学腐蚀就就是金属与电解质组成两个电极,组成腐蚀原电池。

例如铁与氧,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁就是阳极,遭到腐蚀。

特征就是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包,次层就是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。

1基本介绍2相关原理3方程式4现象危害5解决办法6电化学7除氧方法▪热力除氧▪真空除氧▪铁屑除氧▪解吸除氧▪树脂除氧▪化学药剂除氧基本介绍编辑不纯的金属跟电解质溶液接触时,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。

钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀就是电化学腐蚀最突出的例子。

我们知道,钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。

原来,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁与少量的碳恰好形成无数微小的原电池。

在这些原电池里,铁就是负极,碳就是正极。

铁失去电子而被氧化、电化学腐蚀就是造成钢铁腐蚀的主要原因。

金属材料与电解质溶液接触, 通过电极反应产生的腐蚀。

电化学腐蚀反应就是一种氧化还原反应。

在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物就是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。

在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。

在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应与阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。

如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区与阴极区组成了腐蚀电池。

直接造成金属材料破坏的就是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。

电化学金属腐蚀与防护原理及应用

电化学金属腐蚀与防护原理及应用电化学金属腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的一种化学反应，会导致金属表面产生氧化、溶解或析出等不可逆过程。

金属腐蚀会导致金属失去原有的性能，降低材料的强度、硬度和可靠性，造成经济损失。

因此，为了保护金属材料免受腐蚀的损害，人们研究了多种防护技术。

电化学金属腐蚀的原理是基于金属表面的电化学反应。

金属在电解质溶液中处于一种平衡状态，既有金属的氧化（腐蚀）反应，也有金属的还原反应。

这个平衡状态被称为电池电位或者腐蚀电位。

当金属表面存在助腐蚀因素（如氧、酸、碱、盐）时，金属表面的氧化反应将被加速，导致金属腐蚀的加剧。

如果能够降低或改变金属表面的电位，就可以减缓金属腐蚀的发生。

为了实现金属腐蚀的防护，我们可以采用以下几种方法：1.阻止金属与电解质接触：通过物理屏障（如油漆、涂层、涂料等）将金属表面与电解质隔开，阻止金属被电解液侵蚀，起到保护金属的作用。

2.加强阳极的保护：在金属表面形成一层更活泼、更易氧化的金属层，作为阳极，吸引电流，减缓金属的腐蚀。

常见的做法是采用镀层、热浸镀、电镀等方法，在金属表面形成一层保护膜。

3.采用阻止电流流动的方法：通过在金属表面施加外加电流或者电磁场，阻止电流在金属间流动，减缓金属的腐蚀。

常见的做法是采用阴极保护或者磁场保护方法。

4.控制电解质环境：通过改变电解质的成分、浓度、温度等参数，使其不利于金属的氧化反应，减缓金属的腐蚀。

例如，对于钢铁材料，可以通过控制水中的溶解氧、酸碱度等因素，来减少金属腐蚀的发生。

电化学金属腐蚀防护的应用非常广泛。

在船舶、桥梁、海洋工程、化工设备等领域，金属材料容易受到海水、氧气、酸碱等环境的腐蚀，因此需要采取有效的防护措施。

例如，对于船舶，在船体表面施加阴极保护，将船体作为阴极，以减缓钢铁的腐蚀。

在化工设备中，常常采用高温涂层、耐酸碱材料等措施，延长设备的使用寿命。

总之，电化学金属腐蚀防护技术的目标是保护金属材料免受腐蚀的侵害，延长材料的使用寿命。

电化学腐蚀原理与防护方法

一电化学腐蚀原理1．腐蚀电池(原电池或微电池)金属的电化学腐蚀是金属与介质接触时发生的自溶解过程。

在这个过程中金属被氧化，所释放的电子完全为氧化剂消耗，构成一个自发的短路电池，这类电池被称之为腐蚀电池。

腐蚀电池分为三（或二）类：（1）不同金属与同一种电解质溶液接触就会形成腐蚀电池。

例如：在铜板上有一铁铆钉，其形成的腐蚀电池。

铁作阳极（负极）发生金属的氧化反应：Fe→Fe2++2e-；（Fe→Fe2++2e）＝－0.447V.阴极（正极）铜上可能有如下两种还原反应：(a)在空气中氧分压=21kPa时：O2+4H＋＋4e-→2H2O；(O2+4H＋＋4e-→2H2O)＝1.229V,(b)没有氧气时，发生2H++2e-→H2；（2H++2e-→H2）＝0V，有氧气存在的电池电动势E1=1.229－(-0.447)＝1.676V;没有氧气存在时，电池的电动势E2＝0-(-0.447)=0.447V。

可见吸氧腐蚀更容易发生，当有氧气存在时铁的锈蚀特别严重。

铜板与铁钉两种金属(电极)连结一起，相当于电池的外电路短接，于是两极上不断发生上述氧化—还原反应。

Fe氧化成Fe2+进入溶液，多余的电子转向铜极上，在铜极上O2与H＋发生还原反应，消耗电子，并且消耗了H＋，使溶液的pH值增大。

在水膜中生成的Fe2+离子与其中的OH—离子作用生成Fe(OH)2，接着又被空气中氧继续氧化，即：Fe2++2OH-→Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3 Fe(OH)3乃是铁锈的主要成分。

这样不断地进行下去，机械部件就受到腐蚀。

（2）电解质溶液接触的一种金属也会因表面不均匀或含杂质微电池。

例如工业用钢材其中含杂质(如碳等)，当其表面覆盖一层电解质薄膜时，铁、碳及电解质溶液就构成微型腐蚀电池。

该微型电池中铁是阳极：Fe→Fe2++2e-碳作为阴极：如果电解质溶液是酸性，则阴极上有氢气放出（2H++2e-→H2）；如果电解质溶液是碱性，则阴极上发生反应O2+2H2O+4e-→4OH-。

钢铁腐蚀负极电极式

钢铁腐蚀负极电极式
防腐系统
钢铁腐蚀负极电极式防腐系统是一种利用电化学原理的腐蚀防护技术，它可以将金属表面上的腐蚀过程抑制到可接受的水平。

该系统通常由包含电极的电路、控制器和电源组成，其中的电极可以根据应用需要而定，有时也会加入其它构件。

该系统的工作原理是：当电流通过电路时，电极就会产生电荷，使其处于负极电位状态，从而抑制金属表面上的腐蚀。

因为金属表面上的腐蚀是由阳极电荷引起的，由于负极电位会抵消阳极电荷，所以金属表面上的腐蚀过程就会被抑制。

此外，该系统还可以在金属表面形成一层保护膜，从而更加有效地防止腐蚀。

因此，该系统可以有效地抑制金属表面上的腐蚀，从而延长金属材料的使用寿命。

电化学腐蚀名词解释

1.腐蚀：指材料由于环境作用引起的破化或变质2.腐蚀作用：由于地下水中氢离子置换铁,使铁离子溶于水中,从而使钢铁材料受到腐蚀的作用。

氢离子可以是水中原有的,也可以是由于锅炉中水温增高,弱基性盐类经水解而生成。

此外,溶解于水中的O2、C02、H2 s也可以成为腐蚀作用的因素。

锰的盐类、硫化铁、有机物及油脂都能作接触剂而加强这一作用。

一般氢离子浓度较高(pH<7)的酸性水都有腐蚀性。

深部碱性碳酸钠水对钢管有强烈腐蚀作用。

3.腐蚀反应：4.腐蚀分类：5.电化学腐蚀：电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。

不纯的金属跟电解质溶液接触时，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。

6.电极系统：7.电极反应：电极反应指在原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中，氧化反应和还原反应是分别在两个电极上发生的。

8.阴极：阴极（Cathode)是电化学反应的一个术语。

指的是得电子的极，也就是发生还原反应的极。

在原电池中，阴极是正极；电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。

溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。

在电解池中阴极与电源的负极相连。

阴极总是与阳极（Anode ）相对应而存在的。

9.阳极：阳极（Anode ）是电化学反应的一个术语，阳极总是与阴极（Cathode)相对应而存在的。

发生氧化作用的极称为阳极（Anode），在原电池中，阳极是负极，电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；在电解池中阳极与正极相连，在阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。

与阴极（cathode ）相对应。

阳极是电镀制程中供应镀层金属的来源，并也当成通电用的正极。

一般阳极分为可溶性阳极及不可溶的阳极。

10.孤立电极：11.均相电极：12.复相电极：13.化学位：对于一个多组分的物系，吉氏函数可用温度、压力和组成物系各组分的物质的量来描述。

即：G=f（T，P，n1,n2…nk）当物系发生一个极端小的变经时，吉氏函数的变化为：dG=( )P,n j dT( )T,n jdP+( )T,p,n j≠1·dn1+( )T,p,n j≠2 dn2+…+( ) T,p,n j≠k dnk定义μi=( ) T,p,n j≠i μi就是物系中组分i的化学位。

金属的腐蚀

➢析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件水膜酸性较强水膜酸性较弱或呈中性
正极反应 2H++2e-=H2↑ 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
负极反应
Fe - 2e- = Fe2+
➢ 金属腐蚀的种类
种类
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
实例电流本质相互关系
金属与非电解质等直接发生化学反应
2Fe＋3Cl2＝2FeCl3
无
金属被氧化
不纯金属或合金跟电解质溶液接触发生原电池反应
钢铁腐蚀
有微弱的电流
较活泼金属被氧化
化学腐蚀、电化腐蚀常同时发生
化学腐蚀金属的腐蚀
电化学腐蚀金属腐蚀的实质金属原子
被氧 -ne化
金属阳离子
1、化学腐蚀
金属表面与介质如气体或非电解质溶液等因发生化学作用而引起的腐蚀，称作化学腐蚀
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
2Fe+3Cl2=2FeCl3
Zn
化学腐蚀原理简单，属
于一般的氧化还原反应
HCl
2、电化学腐蚀
① 析氢腐蚀
水膜酸性较强
H2O＋CO2
H2CO3
负极 (Fe) Fe - 2e- = Fe2+
H＋＋HCOห้องสมุดไป่ตู้-
正极 (C) 2H++2e- = H2↑
总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
②吸氧腐蚀
水膜酸 O2 性较弱
空气
或中性
Fe2+
负极： Fe -2e-＝Fe2+

电化学腐蚀

电化学腐蚀一、金属腐蚀金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。

1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

2、电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。

分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe –2e－ = Fe2+2Fe –4e －= 2 Fe2+正极反应2H2O + 2e－ = H2↑+2OH－2H2O + O2 + 4e－ = 4OH-总反应Fe+2H2O =Fe(OH)2+ H2↑2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)34Fe(OH)2+2H2O+ O2 = 4Fe(OH)3主次关系次要主要电子如何流动形成回路Fe失去2e-，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去电子流入C极，H＋趋向于C极，与C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失去电子成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的电子流入C极，在C极O2获得电子成为OH―进入溶液【例】一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH 的关系如下：pH2466.5 8 13.5 14腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe 2+Fe 3O 4Fe 2O 3FeO 2﹣下列说法不正确的是（）A ．在pH ＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B ．在pH ＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C ．在pH ＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O 2+4H ++4e ﹣=2H 2OD ．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 3、化学腐蚀与电化学腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化：M – ne- = M n+ (2)（3）相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。

化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严重4、金属腐蚀的快慢判断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列规律判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀【例】如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）A．②①③④ B．④③①② C．④②①③ D．③②④①二、金属的电化学保护1、金属的常见防护方法(1).在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属－电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.2、电化学防护（1）构成原电池：形成原电池反应时，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.（2）牺牲阳极保护法：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。

钢铁的电化腐蚀和电化学保护

废铁
金属的防护方法
1、在金属表面覆盖保护层
刷油漆、涂机油、加塑料层……
2、改变金属的内部组织结构
不锈钢、马口铁、白口铁……
3、金属的电化学防护
牺牲阳极的阴极保护法……
习题训练
1、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，则溶液呈中性或弱酸性，发生
吸氧腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e→Fe2+ , 正极： O2+2H2O+4e→4OH－
盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明
显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。
据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为： (
)
A．a > c > d > b
B
B．d > a > b > c
C．d > b > a > c
D．b > a > d > c
6、下列叙述正确的是（ A ）
A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
（2）若液面下降，则溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：负极： Fe–2e→Fe2+ 正极：2H++2e→H2↑ 。
(09高考)2．右图装置中，U型管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
Fe–2e→Fe2+
O2+2H2O+4e→4OH2Fe+2H2O+O2→ 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3

金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在，从建筑结构中的钢铁到电子产品中的微小零部件，金属的应用极其广泛。

然而，金属材料面临着一个严重的问题——电化学腐蚀。

这种腐蚀现象不仅会导致金属材料的性能下降，缩短其使用寿命，还可能引发安全隐患和巨大的经济损失。

因此，了解金属的电化学腐蚀机制以及掌握有效的防护方法至关重要。

首先，我们来了解一下什么是金属的电化学腐蚀。

简单来说，电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中形成原电池，从而发生氧化还原反应导致金属腐蚀的过程。

在这个过程中，金属原子失去电子变成金属离子，进入溶液中，而电子则通过金属导体传递到另一个区域，与溶液中的氧化剂发生反应。

为了更清楚地理解电化学腐蚀，让我们以铁在潮湿空气中的生锈为例。

当铁暴露在潮湿的空气中时，表面会吸附一层薄薄的水膜，这层水膜中溶解了氧气和二氧化碳等物质，形成了电解质溶液。

铁中的杂质（如碳）与铁形成了无数微小的原电池。

在这些原电池中，铁作为负极失去电子，发生氧化反应：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺。

电子通过铁传递到杂质处，氧气在杂质处作为正极得到电子，发生还原反应：O₂＋ 2H₂O ＋ 4e⁻＝ 4OH⁻。

生成的 Fe²⁺与 OH⁻结合形成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁进一步被氧化为氢氧化铁，最终形成铁锈。

电化学腐蚀的类型多种多样，常见的有析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

析氢腐蚀通常发生在酸性较强的环境中，例如酸洗车间。

在这种环境下，氢离子作为氧化剂得到电子生成氢气。

而吸氧腐蚀则更为常见，如上述铁在潮湿空气中的生锈就属于吸氧腐蚀，氧气作为氧化剂参与反应。

金属电化学腐蚀的影响因素众多。

首先是金属的本性，不同的金属在相同的环境中腐蚀速率可能相差很大。

一般来说，化学性质越活泼的金属越容易发生腐蚀，例如钾、钠等活泼金属在空气中极易被氧化。

其次，电解质溶液的性质也起着关键作用。

溶液的酸碱度、离子浓度、导电性等都会影响腐蚀的速率。