金属的腐蚀与防护(第一课时)ppt
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金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
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数据分析与结果讨论
对实验数据进行处理和分析,提取金属内部或表面的缺陷信息,评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护,有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术,结合涂层保护,降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连,使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连,使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极,使其在
腐蚀介质中优先溶解,从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应,导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术,结合涂 层保护,降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料,结合电化学保 护技术,提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料,结合涂层保 护技术,延长了车身的使用寿命。
对实验数据进行处理和分析,提取金属内部或表面的缺陷信息,评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护,有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术,结合涂层保护,降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连,使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连,使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极,使其在
腐蚀介质中优先溶解,从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应,导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术,结合涂 层保护,降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料,结合电化学保 护技术,提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料,结合涂层保 护技术,延长了车身的使用寿命。
金属的腐蚀与防护_课件
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实验1.铁的吸氧腐蚀(实验分析)
将金属置于不同条件下(例如电解池、原电池,或直接与氧化 剂接触......),你能否判断其腐蚀的快慢?
判断依据: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐 蚀>有防护措施的腐蚀 同一金属在不同物质中腐蚀的快慢: 强电解质>弱电解质>非电解质
练习 1.下列情况下,海水中铁腐蚀最快的是( B )
实验1.铁的吸氧腐蚀(步骤与现象) 把铁钉置于具支试管中,胶塞塞好,导管伸入水面下。
实验1.铁的吸氧腐蚀(步骤与现象) 随着反应的进行,导管处倒吸的水柱越来越高。
实验1.铁的吸氧腐蚀(实验分析)
为什么导管处会有倒吸的水柱? 铁钉发生电化学腐蚀,消耗了具支试管中的氧气,气压 减小,大气压将试管中的水压入导管中。
金属腐蚀的类型
化学腐蚀
条件
金属跟氧化性 物质直接接触
现象
无电流产生
电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电解 质溶液及氧化剂接触
有微弱的电流产生
本质
金属被氧化的过程
较活泼的金属 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
实验1.铁的吸氧腐蚀(步骤与现象)
钢铁为什么在潮湿空气中容易生锈?除了潮湿空气还需要什 么条件?让我们一起来看一下这个实验~
蚀下去,最终整个铁制品都被腐蚀。
金属的电化学腐蚀一般既有析氢腐蚀又有吸氧腐蚀,以后者为主。
实验1.铁的吸氧腐蚀(实验分析)
了解了电化学腐蚀后,请你想想下面的问题: ①为什么说金属的电化学腐蚀比化学腐蚀危害程度更大? 金属制品往往有杂质,表面形成许多原电池,因此电化学腐 蚀现象就比较普遍;且电化学腐蚀(原电池反应)速度更快 。
金属的腐蚀在生活中非常普遍:
金属的腐蚀与防护PPT教学课件
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联 系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
二、金属的电化学保护
1、牺牲阳极保护法
原理 : 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。
牺牲阳极的阴极保护法示意图
2、外加电流法
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。此法主
陆 地 水 资 源 监 测
根据遥感资料,制作台风移动路径图
国外命名:RANANIM 中文命名:云娜
大 起编时间:2004年8月8日12时 停编时间:2004年8月13日9时 卫星资料定位信息
气 监 测 和 天 气 预 报
应 总反应:
Fe-2e=Fe2+ 2H2O + 2e- = H2↑+2OH-
Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
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。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极Fe(- )
极 反
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含义
金属直接与具有腐蚀 性的化学物质接触发 生氧化还原反应而消
耗的过程
金属与电解质溶液 接触发生原电池反
应而消耗的过程
发生的 金属 条件 氧化剂
电子得失
金属或合金 非电解质为主(如O2、
Cl2、C2H5OH)
金属直接将电子转移 给有氧化性的物质
不纯金属或合金 电解质溶液中的溶
质 活泼间接转移给氧 化金属将电子性较
【基础题一】 (1)下列有关金属腐蚀的说法正确的 是( D ) A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进 行化学反应而损耗的过程 B.电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生 化学反应而损耗的过程 C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气 最终转化为铁锈 D.金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化 腐蚀伴有电流产生
1.(湖南祁东县鼎兴补习学校2010届高三化学第一次 月考)下列叙述不正确的是( A ) A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
O2+2H2O+4e-===4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:
2Cl--2e-===Cl2↑
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(双 选)( AC ) A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制 品起保护作用 C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用 了牺牲阳极的阴极保护法 D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连 以保护它不受腐蚀
答案:(1)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(2)2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe
(3)2H2O+O2+4e-===4OH-
(4)Al-3e-===Al3+ 铝表面易被氧化,生成一层致
金属的腐蚀和防护PPT教学课件
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金属防护方法总结
1)、改变金属的内部结构 2)、在金属表面覆盖保护层 3)、电化学保护法
练习1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:( D )
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁更易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D银质奖牌久置表面变暗
2.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液 中,可能发生的反应是: ( BD )
总反应:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
小结:
①、原电池反应与普通氧化—还原反应在原理上是一 样只是把氧化还原反应分别在两极进行,所以有电 流产生。
②、较活泼的金属通常为负极,被氧化而溶解;较不 活泼的金属为正极,附近阳离子被还原而析出物质 (如:H2)。
判断下列装置能否构成原电池,并说明原因。
练习一:
石墨晶体的层状结构, 层内为平面正六边形结构 (如图),试回答下列问题: (1)图中平均每个正六边 形占有C原子数为____个、 占有的碳碳键数为___2_个。 碳原子数目与碳碳化3学键数
目之比为_______. 2:3
练习二
2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物 超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体 结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底 面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化
猫眼石
紫水晶
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图:
ClNa+
金刚石晶体 结构示意图
干 冰 晶 体 结 构
非晶态又称玻璃态
玻璃结构示意图
B M
O
Si
晶体的原子呈周期性排列 非晶体的原子不呈周期性排列
宏观晶体的形貌
第二节金属的腐蚀与防护PPT课件
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6
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。
7
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。
原理: 氧化还原反应 实例: ⑴ 铁与氯气直接反应
1
2
3
第三章 探索生活材料
第二节 金属的腐蚀和防护
第1课时
4
金属腐蚀的现象
锈蚀的轮船 锈 蚀 的 楼 梯
锈蚀的闸门
锈 蚀 的 大 桥
5
金属的腐蚀现象非常普遍: 1、钢铁生锈:
铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿:
铜绿的主要成分:Cu2(OH)2CO3 金属腐蚀的不利后果有哪些?
12
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。
原理: 原电池反应
本质: 氧化还原反应 实例: 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ13
〔复习回顾〕
请大家判 断右图所示 原电池的正 负极,并写 出电极反应 方程式:
14
⑵ 钢管被原油中的含硫 化合物腐蚀
8
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。
家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头
9
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。
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。
7
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。
原理: 氧化还原反应 实例: ⑴ 铁与氯气直接反应
1
2
3
第三章 探索生活材料
第二节 金属的腐蚀和防护
第1课时
4
金属腐蚀的现象
锈蚀的轮船 锈 蚀 的 楼 梯
锈蚀的闸门
锈 蚀 的 大 桥
5
金属的腐蚀现象非常普遍: 1、钢铁生锈:
铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿:
铜绿的主要成分:Cu2(OH)2CO3 金属腐蚀的不利后果有哪些?
12
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。
原理: 原电池反应
本质: 氧化还原反应 实例: 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ13
〔复习回顾〕
请大家判 断右图所示 原电池的正 负极,并写 出电极反应 方程式:
14
⑵ 钢管被原油中的含硫 化合物腐蚀
8
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。
家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头
9
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。
人教版《金属的腐蚀与防护》优质ppt课件
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鸭仔无娘也长大,几多白手也成家。
(Fe2O3 ·nH2O)
③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3·xH2O
3--金属的腐蚀与防护
2H++2e-=H2↑
FFee OOHH ①锌与稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
2+ - 航海的船只的船底四周镶嵌锌块(白色),就是利用牺牲阳极的阴极保护法。 2+ - 被腐蚀金属成为原电池的负极而被破坏。
牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法示意图
2、外加电源的阴极保护法
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。此法主要用于防止土壤、海水及水中 金属设备的腐蚀。
辅助阳极 (不溶性)
外加电流的阴极保护法示意图
课堂练习
2.下列叙述中正确的是( B )
有志者自有千方百计,无志者只感千难万难。
泼金属参与反应受到腐蚀。 贫困能造就男子气概。
立志是事业的大门,工作是登门入室的旅程。 胸有凌云志,无高不可攀。
鸭仔无娘也长大,几多白手也成家。
有志者能使石头长出青草来。
一个人如果胸无大志,既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。
褴褛衣内可藏志。
才自清明志自高。
无所求则无所获。航海的船只的船底四周镶嵌
前者是在中性或弱酸性条件下而后者是在酸 性条件下的反应,取决于水膜的酸碱性。
金属的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
较为普遍
课堂练习
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:2Fe–4e-=2Fe2,+ 正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
(Fe2O3 ·nH2O)
③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3·xH2O
3--金属的腐蚀与防护
2H++2e-=H2↑
FFee OOHH ①锌与稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
2+ - 航海的船只的船底四周镶嵌锌块(白色),就是利用牺牲阳极的阴极保护法。 2+ - 被腐蚀金属成为原电池的负极而被破坏。
牺牲阳极(负极)的阴极(正极)保护法示意图
2、外加电源的阴极保护法
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。此法主要用于防止土壤、海水及水中 金属设备的腐蚀。
辅助阳极 (不溶性)
外加电流的阴极保护法示意图
课堂练习
2.下列叙述中正确的是( B )
有志者自有千方百计,无志者只感千难万难。
泼金属参与反应受到腐蚀。 贫困能造就男子气概。
立志是事业的大门,工作是登门入室的旅程。 胸有凌云志,无高不可攀。
鸭仔无娘也长大,几多白手也成家。
有志者能使石头长出青草来。
一个人如果胸无大志,既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。
褴褛衣内可藏志。
才自清明志自高。
无所求则无所获。航海的船只的船底四周镶嵌
前者是在中性或弱酸性条件下而后者是在酸 性条件下的反应,取决于水膜的酸碱性。
金属的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
较为普遍
课堂练习
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:2Fe–4e-=2Fe2,+ 正极: O2+2H2O+4e-=4OH-
金属腐蚀与防护ppt课件
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阳极 (Fe) :Fe(s)
Fe2+ (aq) + 2e-
阴极(杂质): 1/2 O2 + H2O + 2e-
2OH- (aq)
总反应: Fe(s) + 1/2O2 (g) + H2O
Fe(OH)2 (s)
2Fe(OH)2 (s) H2O+O2 Fe(OH)3 (s)
条 件: 弱酸性、中性或碱性介质
原理,将工件加工成型的一种技术。
电解液的要求:
有良好的导电性 不使阳极产生钝化 有利于阳极溶解
电流
—
直流电源 电压
+
阴极(模件) 阳极(工件)
泵
电解液
电解加工示意图
2. 金属的防腐
1、正确选材 2、覆盖保护层
要 求:
a. 膜层致密,完整无孔,不透介质; b. 与基体金属结合强度高,附着力强; c. 高硬度,耐磨; d. 均匀分布。
① 金属保护层
镀层 > 基体
例如: 铜上镀银、金,铁上镀锡,主要起 隔离和装饰作用。
镀层 < 基体
例如:铁上镀锌,主要起防腐作用。
1. 金属的腐蚀
当金属与周围的介质接触时,由于化学或电化学作用 而引起的材料性能的退化与破坏,称为金属的腐蚀。
1) 化学腐蚀
O2 CO2
Fe C
H2O 脱碳现象
特点:(a) 无电流。
CC
(b) 腐蚀介质:非电解质溶液或干燥气体。
温度影响: 温度升高,腐蚀速率加快。
例如 在轧钢过程中,当 T >700℃时,会发生氧化脱碳:
难溶性碳酸钙覆盖于阴极表面,使电极的极化电势降低,阻滞 阴极反应继续进行,从而减缓金属的腐蚀速率。
高二化学金属的腐蚀和防护1(1)省公开课获奖课件市赛课比赛一等奖课件
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科学探究
既有洁净无锈旳铁钉,试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却旳蒸馏水,设计试验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率快。
不同条件下铁钉旳腐蚀
结论:
铁钉与氧气(或空气)、水同步接触才会发生锈蚀
与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶液接触会加速铁钉旳锈蚀
答案:锌 电化学腐蚀
金属铜也接触到了电解质溶液,却没有被腐蚀,这对我们预防金属被腐蚀有什么启发?
〔思索与交流〕
利用原电池原理预防要保护金属被腐蚀旳实例:
原理:
氧化还原反应
实例:
⑴ 铁与氯气直接反应
⑵ 钢管被原油中旳含硫 化合物腐蚀
家用燃气灶
放在南极已差不多90年食品罐头
一般情况下,温度旳升高会加紧化学反应速率。所以,温度对化学腐蚀旳影响较明显。
2、电化学腐蚀
不纯旳金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼旳金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
2、电化学腐蚀
不纯旳金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼旳金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
原理:
原电池反应
本质:
氧化还原反应
实例:
钢铁在潮湿旳空气中被腐蚀
〔复习回忆〕
请大家判断右图所示原电池旳正负极,并写出电极反应方程式:
钢铁在干燥旳空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿旳空气里却不久被腐蚀,这是什么原因呢?
钢铁在酸性很弱或中性条件下旳腐蚀
钢铁在酸性较强条件下旳腐蚀
金属腐蚀旳实质:
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旳过程。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了氧化还原反应。
既有洁净无锈旳铁钉,试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却旳蒸馏水,设计试验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率快。
不同条件下铁钉旳腐蚀
结论:
铁钉与氧气(或空气)、水同步接触才会发生锈蚀
与NaCl溶液、CH3COOH溶液等电解质溶液接触会加速铁钉旳锈蚀
答案:锌 电化学腐蚀
金属铜也接触到了电解质溶液,却没有被腐蚀,这对我们预防金属被腐蚀有什么启发?
〔思索与交流〕
利用原电池原理预防要保护金属被腐蚀旳实例:
原理:
氧化还原反应
实例:
⑴ 铁与氯气直接反应
⑵ 钢管被原油中旳含硫 化合物腐蚀
家用燃气灶
放在南极已差不多90年食品罐头
一般情况下,温度旳升高会加紧化学反应速率。所以,温度对化学腐蚀旳影响较明显。
2、电化学腐蚀
不纯旳金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼旳金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
2、电化学腐蚀
不纯旳金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼旳金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
原理:
原电池反应
本质:
氧化还原反应
实例:
钢铁在潮湿旳空气中被腐蚀
〔复习回忆〕
请大家判断右图所示原电池旳正负极,并写出电极反应方程式:
钢铁在干燥旳空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿旳空气里却不久被腐蚀,这是什么原因呢?
钢铁在酸性很弱或中性条件下旳腐蚀
钢铁在酸性较强条件下旳腐蚀
金属腐蚀旳实质:
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旳过程。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了氧化还原反应。
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二、金属腐蚀的分类和原理
1、化学腐蚀:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
金属跟接触到的物质直接发生化学反 应而引起的腐蚀。如铁与氯气直接反应, 钢管被原油中的含硫化合物腐蚀。 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: 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的反应。如钢铁在 潮湿的空气中被腐蚀。
及时 反馈
下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢 的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较:
金属原子失去电子被氧化而消耗的过程: M-ne-=Mn+ 化学腐蚀 电化学腐蚀 不纯金属或合金发生原电池反 应,使较活泼的金属失电子被 氧化而引起的腐蚀 发生原电池反应 有电流产生
金属和其它物质直接接触发生 氧化还原反应而引起的腐蚀 直接发生氧化还原反应
区别
腐蚀过程无电流产生
铁锈的主要成分: Fe2O3· 2O XH
铜器表面生成铜 绿,主要成分: Cu2(OH)2CO3
第一节 金属的腐蚀与防护
一、金属腐蚀的概念: 1.定义: 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.金属腐蚀后的特征: 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生 一定的变化。 3.金属腐蚀的类别: a. 化学腐蚀 b.电化学腐蚀
金属直接被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
腐蚀 速度 联系
电化学腐蚀>化学腐蚀
往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,危害更大。
【交流与讨论】:
铁生锈除了必须有空气及水的参 与外,还受其他一些因素的影响, 请解释下列有关铁生锈现象的原因。 1.相对于在内河行驶的轮船来说,海 轮更容易被腐蚀。
海轮更容易被腐蚀,是因为海水中 含有较多的氯化钠等盐类,导电能 力比内河的水更强,而在电解质溶 液中,电化学腐蚀更易进行。
练习:如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
中性或碱 吸氧 (1)若液面上升,则溶液呈________性,发生_______
腐蚀,电极反应式为:负极:_____________________, 2Fe – 4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- 正极:______________________; 酸 析氢 (2)若液面下降,则溶液呈______性,发生_________ Fe –2e-=Fe2+ 腐蚀,电极反应式为:负极:______________________ 2H++2e-=H2↑ 正极:______________________。
> 原理引起的腐蚀_____化学腐蚀 ____有防腐措施的腐蚀 >
(2) 与介质条件有关:一般说来
同种金属的腐蚀在强电解质中_____弱电解质中 ____非电解质中 > > (3)与构成微电池两极的材料有关:
两极材料的活动性差别越大,较活泼金属被腐蚀的速度越 快 。
(4)与环境温度有关,温度越高,金属腐蚀速度越 快 氧腐蚀更普遍。 。 注意:在钢铁的腐蚀过程中,其电化学腐蚀更严重,在电化学腐蚀中,吸
2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。 由于铁与铜及空气中的水蒸气 构成了原电池,铁作电池的负极, 因此更容易腐蚀而生锈。
例:金属腐蚀快慢的判断
(一)对于不同的金属而言:与金属的活泼性有关,一般地,活泼性越强的 容易 金属,越_________被腐蚀。 (二)对于同种金属而言: (1) 与引起腐蚀的原因有关:一般说来,电解原理引起的腐蚀 ____原电池 >
【科学探究】 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈, 而在潮湿的空气中却易生锈呢?
朝花夕拾
1、什么是原电池?
2、原电池的原理是什么? 3、构成原电池的条件是 什么?
钢铁表面形成的微小原电池示意图
(一)、钢铁的腐蚀 1、析氢腐蚀(酸性水溶液)
2、吸氧腐蚀(中性水溶液)
归纳小结
金属腐蚀 的实质
种类 原理 金 属 的 腐 蚀