钢铁的电化学腐蚀

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铁的电化学腐蚀

铁的电化学腐蚀

铁的电化学腐蚀

电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极,组成腐蚀性原电池。

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。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。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。因为,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,所以在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。铁失去电子而被氧化,电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

在平日的学习中,是不是经常追着老师要知识点?知识点是知识中的最小单位,最具体的内容,有时候也叫“考点”。掌握知识点是我们提高成绩的关键!以下是店铺为大家收集的化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理,欢迎大家分享。

金属腐蚀的现象十分复杂,根据金属腐蚀的机理不同,通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。

1 化学腐蚀

金属材料与干燥气体或非电解质直接发生化学反应而引起的破坏称化学腐蚀。钢铁材料在高温气体环境中发生的腐蚀,通常属化学腐蚀,在生产实际中常遇到以下类型的化学腐蚀。

a、钢铁的高温氧化

钢铁材料在空气中加热时,铁与空气中的02发生化学反应,在570℃以下反应如下:

3Fe + 202 Fe304

生成的Fe304是一层蓝黑色或棕褐色的致密薄膜,阻止了O2与Fe的继续反应,起了保护膜的作用。在570℃t22_k生成以FeO为主要成分的氧化皮渣,反应如下:2Fe + O2 2FeO

生成的FeO是一种既疏松又极易龟裂的物质,在高温下O2可以继续与Fe反应,而使腐蚀向深层发展。

不仅空气中的氧气会造成钢铁的高温氧化,高温环境中的CO2,水蒸气也会造成钢铁的高温氧化,反应如下:

Fe + CO2 FeO + CO;Fe + H2O FeO + H2

温度对钢铁高温氧化影响极大,温度升高,腐蚀速率显著增加,因此,钢铁材料在高温氧化性介质(O2,C02,H20等)中加热时,会造成严重的氧化腐蚀。

b、钢的脱碳

钢中含碳量的多少与钢的性能密切相关。钢在高温氧化性介质中

人教版高中化学选修4第15讲:金属的电化学腐蚀与防护

人教版高中化学选修4第15讲:金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护

❖教学目标

1.认识金属腐蚀的危害,能解释金属发生电化学腐蚀的原因。

2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。

3.掌握金属腐蚀的防护方法。

❖知识梳理

一、金属的腐蚀

1.概念

金属或合金与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。2.本质

金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。

3.分类

(1)化学腐蚀:

金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质溶液(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

(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,比较活泼的金属失电子而被氧化。4.钢铁的电化学腐蚀

(1)钢铁的电化学腐蚀的分类

(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:

析氢腐蚀吸氧腐蚀

图形描述

钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图

条件水膜酸性较强水膜呈中性_或酸性很弱__

电极反应负极Fe-2e-===Fe2+2Fe-4e-===2Fe2+

正极C 2H++2e-===H2↑O2+4e-+2H2O===4OH-总反应2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2

5.影响金属腐蚀的因素。

影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面,就金属本性而言,金属越活泼,越容易被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,就容易被腐蚀。

6.化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点

相同点都是造成金属被氧化腐蚀。不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应,无电流产生;电化学腐蚀是发生原电池反应,有电流产生。

金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护
1.能说出金属腐蚀及其危害。 2.能说出金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.能说出金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。
一二
一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 (1)定义:金属或合金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。 (2)实质:金属原子失去电子变成阳离子的过程。即金属发生了 氧化反应。 (3)类型:根据与金属接触的介质不同,可分为化学腐蚀和电化学 腐蚀。 2.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 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 增大。
图形描述
条件
水膜酸性较强
电 负极 Fe-2e- Fe2+
极 正极 2H++2e反 应 总反应 Fe+2H+
H2↑ Fe2++H2↑
水膜酸性较弱或呈中性
2H2O+O2+4e2Fe+2H2O+O2
4OH2Fe(OH)2
ห้องสมุดไป่ตู้
一二
二、金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法 应用原电池原理,让被保护金属作正极,另找一种活泼性较强的 金属作负极。如图所示:
一二
3.电化学腐蚀 (1)定义: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。 (2)实例:在潮湿的空气里,钢铁的表面形成了一层电解质溶液的 薄膜,它和钢铁里的铁和少量的碳恰好构成了原电池。其中铁是负 极,碳是正极。

金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护
2.以下现象与电化腐蚀无关的是(D ).
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比软铁蕊(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附着铜质配件,在接触处易生铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗
3 下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
(2)外加电流的阴极保护法
(1)牺牲阳极的阴极保护法 (2)外加电源的阴极保护法
辅助阳极 (不溶性)
规律小结
在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如 下: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 >化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下: 外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护 法>有一般防腐条件保护>无防腐条件
金属被腐蚀后有什么危害?
(1)外形、色泽、机械性能发生变化; (2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度,以至报废; (3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌; (4)地下金属管道泄漏; (5)轮船船体损坏; (6)金属腐蚀还可能造成环境污染。
损耗金属 损坏机械设备 造成经济损失 造成严重事故
一、金属的电化学腐蚀
有M、N两种金属,分别与盐酸反应,产生H2速率相近, 试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。
影响金属腐蚀的因素:
1、金属的本性:金属越活泼,就越容易
失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的 杂质不如该金属活泼,则容易形成原电池 而使金属发生电化学腐蚀。

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

化学腐蚀与电化学腐蚀知识点整理

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⾦属腐蚀的现象⼗分复杂,根据⾦属腐蚀的机理不同,通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两⼤类。

1 化学腐蚀

⾦属材料与⼲燥⽓体或⾮电解质直接发⽣化学反应⽽引起的破坏称化学腐蚀。钢铁材料在⾼温⽓体环境中发⽣的腐蚀,通常属化学腐蚀,在⽣产实际中常遇到以下类型的化学腐蚀。

a、钢铁的⾼温氧化

钢铁材料在空⽓中加热时,铁与空⽓中的02发⽣化学反应,在570℃以下反应如下:

3Fe + 202 Fe304

⽣成的Fe304是⼀层蓝⿊⾊或棕褐⾊的致密薄膜,阻⽌了O2与Fe的继续反应,起了保护膜的作⽤。在570℃t22_k⽣成以FeO为主要成分的氧化⽪渣,反应如下:2Fe + O2 2FeO

⽣成的FeO是⼀种既疏松⼜极易龟裂的物质,在⾼温下O2可以继续与Fe反应,⽽使腐蚀向深层发展。

不仅空⽓中的氧⽓会造成钢铁的⾼温氧化,⾼温环境中的CO2,⽔蒸⽓也会造成钢铁的⾼温氧化,反应如下:

Fe + CO2 FeO + CO;Fe + H2O FeO + H2

温度对钢铁⾼温氧化影响极⼤,温度升⾼,腐蚀速率显著增加,因此,钢铁材料在⾼温氧化性介质(O2,C02,H20等)中加热时,会造成严重的氧化腐蚀。

b、钢的脱碳

钢中含碳量的多少与钢的性能密切相关。钢在⾼温氧化性介质中加热时,表⾯的C或Fe3C极易与介质中O2,C02,⽔蒸⽓,H2等发⽣反应: Fe3C(C) + 1/2O2 3Fe + CO; Fe3C(C) + C02 3Fe + 2CO;

钢铁腐蚀原理

钢铁腐蚀原理

钢铁腐蚀原理

钢铁腐蚀是一种自然界中常见的现象,其原理可以归结为以下几个方面。

首先,钢铁腐蚀与环境中氧气的存在密切相关。钢铁中的铁元素会与氧气发生氧化反应,生成氧化铁(Fe2O3)或氢氧化铁(Fe(OH)3)等化合物。这些产物附着在钢铁表面形成了一层

锈蚀物,从而导致钢铁的腐蚀。

其次,钢铁腐蚀还与金属表面的电化学性质有关。在钢铁表面,存在一些微小的表面缺陷,如孔洞、裂纹等。这些缺陷会导致钢铁表面形成阳极和阴极两种区域。在电解质即环境中,形成了阳极与阴极之间的电荷传导路径,从而形成了一个微小的电池系统。而在这个电池系统中,钢铁的阳极区域将发生氧化反应,阴极区域则会发生还原反应,产生电流和化学反应。这些反应进一步促使了钢铁的腐蚀。

此外,环境中的一些离子与钢铁的腐蚀也密切相关。比如,水中的氯离子、硫离子等能够加速钢铁腐蚀的过程。这些离子会与钢铁表面的铁离子结合,形成溶解度较低的盐类沉淀物,从而进一步损害钢铁的表面。同时,这些盐类沉淀物还会阻碍钢铁与环境中的氧气接触,加速了钢铁的腐蚀。

综上所述,钢铁腐蚀是由氧气的存在、钢铁表面的微小缺陷、金属表面的电化学性质以及环境中的离子等多个因素共同作用所致。了解钢铁腐蚀的原理,对于预防和延缓钢铁腐蚀的发生具有重要意义。

金属的电化学腐蚀与防护知识点

金属的电化学腐蚀与防护知识点

【知识梳理归纳】

一、金属的电化学腐蚀

1.金属的腐蚀

(1)概念

金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象.

(2)实质

金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.

(3)类型

根据与金属不同,可分为腐蚀和腐蚀.

2.化学腐蚀

金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀.

3.电化学腐蚀

(1)概念

不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化.

(2)分类

以钢铁的腐蚀为例

【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中,发生的是析氢腐蚀吗?

提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀.

二、金属的防护

1.改变金属内部组织结构如制成等.

2.金属表面加保护层

如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.

3.电化学保护

(1)牺牲阳极的阴极保护法——原理

被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.

(2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连,作电解池的极.

【自我诊断训练】

1.(2012·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象是 ( )

A.烧杯中有气泡产生

B.试管内有黄绿色气体产生

C.铁丝网的表面产生锈迹

D.烧杯内溶液变红色

2.下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是 ( )

A.金属被腐蚀的本质是M+n H2O === M(OH)n+n/2H2↑

B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化

金属的腐蚀

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+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
➢ 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
Fe3+
e-
O2
正极: 2H2O+O2+4e-=4OH-
负极(Fe): 2FFee- -24ee- =- =F2eF2+e2+ 正极 (C): 2H2O + O2 + 4e- = 4OH总反应:2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2
➢铁锈的生成
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O + (3-x)H2O 生成的Fe2O3·xH2O就是铁锈 。
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

电化学腐蚀的种类和概念

电化学腐蚀的种类和概念

电化学腐蚀的种类和概念

一、电化学腐蚀概念

不纯的金属或合金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的腐蚀。如:钢铁在潮湿的空气中生锈,铁做负极、碳做正极、溶有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体的水膜做电解质溶液,在钢铁表面形成无数微小的原电池。

二、金属电化学腐蚀的主要形式

1. 析氢腐蚀(腐蚀过程放出氢):

以氢离子还原反应为过程的金属电化学腐蚀叫做析氢腐蚀。

2. 吸氧腐蚀(腐蚀过程吸收氧):

以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀叫做吸氧腐蚀。

三、金属的电化学保护方法及应用

1、金属防护的基本思路是:①防止金属与氧化性介质直接接触;②防止

金属表面形成电解质溶液层。

2、金属防护的常用方法有:

①覆盖保护膜,如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化等方法

使金属与空气、水等物质隔离,防止金属被氧化腐蚀。

②改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为耐腐蚀金属,如不锈钢

③电化学保护

a、牺牲阳极的阴极保护法:这种方法通常是在被保护的钢铁设备(如

锅炉内壁、船体外壳等)上装上若干锌块,作原电池的负极,不断遭受

腐蚀,定期拆换,而使作为正极的锅炉内壁、船体外壳被保护了下来。

b、外加电流的阴极保护法:这种方法是将被保护的钢铁设备(如钢闸

门)作为阴极,用惰性电极做阳极,两者均存在于电解质溶液中,接上

电源。通电后,电子被强制流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面产生负

电荷的积累,这样就抑制了钢铁失去电子的作用,从而防止了钢铁的腐

蚀(外加电流,使钢铁被迫成为阴极受保护)。

化学腐蚀与电化学腐蚀

化学腐蚀与电化学腐蚀

化学腐蚀与电化学腐蚀

金属腐蚀的现象十分复杂,根据金属腐蚀的机理不同,通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类.

1 化学腐蚀

金属材料与干燥气体或非电解质直接发生化学反应而引起的破坏称化学腐蚀。钢铁材料在高温气体环境中发生的腐蚀,通常属化学腐蚀,在生产实际中常遇到以下类型的化学腐蚀.

a.钢铁的高温氧化

钢铁材料在空气中加热时,铁与空气中的02发生化学反应,在570℃以下反应如下:

3Fe + 202 Fe304

生成的Fe304是一层蓝黑色或棕褐色的致密薄膜,阻止了O2与Fe的继续反应,起了保护膜的作用.在570℃t22_k生成以FeO为主要成分的氧化皮渣,反应如下:2Fe + O2 2FeO

生成的FeO是一种既疏松又极易龟裂的物质,在高温下O2可以继续与Fe 反应,而使腐蚀向深层发展.

不仅空气中的氧气会造成钢铁的高温氧化,高温环境中的CO2,水蒸气也会造成钢铁的高温氧化,反应如下:

Fe + CO2 FeO + CO;Fe + H2O FeO + H2

温度对钢铁高温氧化影响极大,温度升高,腐蚀速率显著增加,因此,钢铁材料在高温氧化性介质(O2,C02,H20等)中加热时,会造成严重的氧化腐蚀。

b。钢的脱碳

钢中含碳量的多少与钢的性能密切相关.钢在高温氧化性介质中加热时,表面的C或Fe3C极易与介质中O2,C02,水蒸气,H2等发生反应:Fe3C(C)+ 1/2O2 3Fe + CO; Fe3C(C) + C02 3Fe + 2CO;

Fe3C(C) + H20 3Fe + CO + H2; Fe3C(C) + 2H2 3Fe + CH4

钢铁在海水中的腐蚀反应式

钢铁在海水中的腐蚀反应式

钢铁在海水中的腐蚀反应式

全文共四篇示例,供您参考

第一篇示例:

【引言】

海洋是地球上最丰富的资源之一,然而海水中存在着各种影响物

质的腐蚀作用。钢铁作为一种被广泛应用的材料,其在海水中的腐蚀

反应一直备受关注。了解钢铁在海水中的腐蚀反应式对于防腐蚀技术

的改进以及海洋工程等领域具有重要的意义。本文将深入探讨钢铁在

海水中的腐蚀反应式,并分析其对海洋工程和海洋资源利用的影响。

【正文】

钢铁在海水中的腐蚀反应式主要涉及电化学腐蚀和化学腐蚀两种

机制。我们来看电化学腐蚀。在海水中,钢铁表面会形成一层氧化膜,这一层氧化膜会导致钢铁与周围环境发生电化学反应。当海水中存在

氧气时,会出现以下反应式:

Fe → Fe^2+ + 2e^-(钝化)

2H_2O + 2e^- → H_2 + 2OH^-(水电解)

Fe^2+ + 2OH^- → Fe(OH)_2

2Fe(OH)_2 + 2H_2O + O_2 → 2Fe(OH)_3

Fe(OH)_3 → FeO(OH) + H_2O

通过以上反应式可以看出,钢铁在海水中会发生钝化保护,生成氢氧化铁膜和水化铁氧化物。氢氧化铁膜对于保护钢铁表面具有一定的防腐蚀作用。当氧气条件不足时,钢铁在海水中还可能会发生以下反应式:

Fe + 2 H_2O → Fe(OH)_2 + H_2

Fe(OH)_2 → FeO(OH) + H_2O

这种电化学腐蚀反应会导致钢铁表面发生腐蚀,从而降低其强度和耐久性。

化学腐蚀也是海水对钢铁产生腐蚀作用的重要机制。海水中的氯离子和硫酸根离子等物质会与钢铁表面发生化学反应,形成不溶于水的氧化物或氯化物,从而使钢铁表面发生腐蚀。海水中存在的氯离子会与钢铁发生以下反应:

金属的腐蚀与防护知识点总结

金属的腐蚀与防护知识点总结

金属的腐蚀与防护知识点总结

第三单元金属的腐蚀与防护

知能定位

1.了解金属腐蚀的缘故,能辨不金属发生腐蚀的类型。

2.了解金属电化学腐蚀的缘故及反应原理。

3.了解金属防护的普通办法及金属的电化学防护的原理。

情景切入

铁生锈的现象随处可见,为啥铁在潮湿的环境中容易生锈?采取啥措施能够防止铁生锈呢?

自主研习

一、金属的电化学腐蚀

1.金属腐蚀

(1)定义

金属或合金与身边环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

(2)实质

金属失去电子被氧化。

(3)类型

①化学腐蚀:指金属与其他物质直截了当接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀:指别纯的金属或合金发生原电池反应,使较爽朗的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.电化学腐蚀

(1)吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜酸性非常弱或呈中性时,氧气参加电极反应,发生吸氧腐蚀。

负极: 2Fe==4e-+2Fe2+;

正极: 2H2O+O2+4e-==4OH-;

总反应: 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2。

最后生成铁锈(要紧成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:

4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3;

2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。

(2)析氢腐蚀:金属表面的电解质溶液酸性较强,腐蚀过程中别断有H2放出。

负极: Fe==Fe2++2e-;

正极: 2H++2e-==H2↑;

总反应:Fe+2H+==Fe2++H2↑。

二、金属的电化学防护

1.金属的防护

(1)本质:阻挠金属发生氧化反应。

(2)办法

①改变金属内部结构,如制成合金等。

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

2H++2e- = H2
②水膜酸性很弱或呈中性
5
2H2O+O2编+辑4课件e- = 4OH-
3金属腐wenku.baidu.com的本质
化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁 等金属原子失去电子变成阳离子的 过程。也就是说,金属在腐蚀过程中, 发生了氧化还原反应。
6
编辑课件
影响金属腐蚀的因素:
1、金属的本性:金属越活泼,就越容易 失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的 杂质不如该金属活泼,则容易形成原电池 而使金属发生电化学腐蚀。 2、介质:遇潮湿空气、腐蚀性气体、电 解质溶液,容易被腐蚀
一、金属的腐蚀
是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。
由于与金属接触的介质不同,发生腐 蚀的化学原理也不同,一般可分为化学腐 蚀和电化学腐蚀。
2
编辑课件
1、化学腐蚀
金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、 SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀 叫做化学腐蚀。
一般情况下,温度的升高会加快化学反应速 率。因此,温度对化学腐蚀的影响较明显。
3
编辑课件
2、电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)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。
4
编辑课件
其中铁作负极,碳作正极

电化学腐蚀和化学腐蚀有什么区别

电化学腐蚀和化学腐蚀有什么区别

电化学腐蚀和化学腐蚀有什么区别

电化学腐蚀和化学腐蚀的区别主要体现在以下三个方面:

1.本质:电化学腐蚀是金属表面与电解质溶液形成原电池,发生

电子传递而引起的腐蚀;化学腐蚀是金属直接与氧化剂发生氧化还原反应而被氧化,不存在电子的传递。

2.影响因素:电化学腐蚀速率决定于电化学反应动力学,如电流

密度、电极材料、表面膜的性质、温度、压力、溶液成分及浓度等;化学腐蚀速率决定于氧化剂和金属的反应活性等,与金属的种类、表面状态、温度、压力以及氧化剂的浓度和特性等有关。

3.氧化物质:电化学腐蚀中活泼金属被氧化,例如电解质溶液跟

钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池发生腐蚀;

化学腐蚀是金属被氧化性气体或液体所氧化,例如高温炉气等氧化性气体使钢材表面生成氧化铁及表面脱碳的腐蚀。

总结来说,电化学腐蚀和化学腐蚀的主要区别在于它们的本质、影响因素以及氧化物质的不同。

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a
14
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)若试管液面下降,则溶液呈 酸性
性,发生
析氢 腐蚀,电极反应式为:负极:Fe–2e-=Baidu Nhomakorabeae2+
正极:2H++2e-=H2↑ 。
a
13
2、分析右图,按要求写出有关反应方程式: (1)铁棒上的电极反应式为: 2Fe–4e-=2Fe2+ (2)碳棒上的电极反应式为: O2+2H2O+4e-=4OH(3)溶液中发生反应的化学方程式: Fe2+ +2OH-= 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
H2SO4 (aq)
负极( Fe ): Fe-2e - = Fe 2+.
CuSO4 (aq)
负极( Zn): Zn-2e - = Zn2+ .
正极( Ag): 2H++2e - = H2↑ . 总反应式: Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑.
正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu . 总反应式: Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu.
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
系联
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
a
12
练习
1. 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1) 若试管液面上升,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+ ,
a
4
3、设计原电池
1、利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化 还原反应设计原电池
负极:Cu—2e - = Cu2+ 氧化反应 正极:2Fe3+ +2e- =2Fe2+ 还原反应
a
5
2.一个原电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是( C )
9
化学腐蚀(次要)
金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接 发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反
应比较简单,仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原
反应。
电化学腐蚀(主要)
不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池 反应,比较活泼的金属失电子而被氧化,这种腐蚀 叫做电化学腐蚀。
a
10
钢铁的析氢腐蚀示意图
电流方向 2
2、组成原电池的条件:
(1)有活泼性不同的两个电极 (2)两电极都接触电解质溶液
(3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回 路
(4)在电极表面上能发生自发进行的
氧化还原反应。
a
3
请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极,写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
正极(C): 2H2O+O2+4e ‾ = 4OH ‾
总式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
Fe2+与OH-形成Fe(OH)2,又被氧化成Fe(OH)3, 分解后形成铁锈:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
电化学腐蚀是造成钢铁腐a蚀的主要原因。
正极 负极
A
B
C
D
Zn
Cu
Cu Fe
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
a
6
问题讨论
(1). 判断下列装置是否为原电池?若是, 指出电极名称 并写出电极反应式。 C



(2). 若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的Fe-C合金棒, 插在HCl里,则是否构成了原电池?若是,电极反应 是什么?长期放置,铁棒表面会有什么变化?
钢铁的吸氧腐蚀示意图
a
11
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
件条
水膜呈酸性。
CO2+H2O H2CO3
H++HCO
-
3
水膜呈中性或酸性很弱。
应 电 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+
2Fe-4e=2Fe2+
极 反
正极C(+) 2H++2e=H2↑
O2+2H2O+4e=4OH-
总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
第三单元 化学能与电能的转化
钢铁的电化学腐蚀
江苏省宿迁中学高一化学组
2020/6/6
a
1
回顾:原电池工作原理
还原剂失去的电 子从锌极流出
经外电路
流入铜极.
还原剂(Zn)失去电 子,发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
Zn2+ H+
SO42-
a
氧化剂(H+)在铜极上 得到电子,发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
a
7
a
8
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层 薄薄的水膜,这层水膜里含有少量H+和 OH-,还溶解了氧气,结果在钢铁表面 形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的 铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电 池。在这些原电池里,铁是负极,碳是 正极。铁失去电子而被氧化:
负极(Fe):2Fe - 4e ‾ = 2Fe2+
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