防止金属腐蚀的常用方法

金属腐蚀的防护
1、金属表面覆盖保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ层
如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐 蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化 物薄膜作保护层。
原理：隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触。 镀锌铁(白铁皮)和镀锡铁(马口铁)的 镀层破损后，哪种情况下铁不易被腐 蚀？为什么？ 2、改变金属的内部组织结构： 如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢）
钢铁的吸氧腐蚀 负极：2Fe － 4e- ＝2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e- ＝4OH总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3= Fe2O3 · nH2O+(3-n)H2O
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 水膜呈酸性。 件 CO2+H2O H2CO3 H++HCO 3-
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
1、下列装臵中四块相同的Zn片，放臵一段时 间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 。
2、下列事实不能用电化学理论解释的是
（
B）
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 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（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用
金属腐蚀的防护
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法 原理：将被保护金属与比其更活泼的金属连接 在一起，被保护金属做正极，不反应得到保护； 而活泼金属反应作负极被腐蚀。
锌块
用牺牲锌块的方法来保护 船身，锌块必须定期更换
用牺牲镁块的方法来防 止地下钢铁管道的腐蚀
金属腐蚀的防护
3、电化学保护法——外加电流的阴极保护法
反应原理
化学 化学
2
金属的腐蚀
（1）定义： 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： 金属失去电子被氧化 金属原子 化学腐蚀
失e－
氧化反应
金属阳离子
（3）类型
金属跟接触到的物质(如氯气.氧气 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（或合金）跟电解质溶
实验 方案
醋酸溶液 煮沸后迅速冷 却的蒸馏水 NaCl溶液
植 物 油 煮沸后迅速冷 却的蒸馏水
氧 气 无水CaCl2
有气泡产 相当长时 铁钉渐 现 生，反应 间铁钉未 渐生锈 象 速率快 被腐蚀
分 析
无现象
无现象
由于无O2，铁钉被 由于无O2，由于无 铁钉被 较长时间 腐蚀 铁钉未被 H2O铁 腐蚀最 钉不能 铁钉未被 腐蚀 快 被腐蚀 腐蚀
3、家用炒菜铁锅用水清洗放臵后，出现 红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生 的化学反应是 （ D ） A、4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3 B、2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)２ C、2H2O+O2+4e－＝４OHD、Fe－3e＝Fe3+
4 、以下现象与电化学理论无关的是（
镀铬
烤蓝 烤漆
涂机油
涂凡士林
镀锌
请根据生活常识以及下图总结金属防 护常用的方法，并解释这些方法为什 么可以达到防止金属腐蚀的目的。
健身器材刷油漆
衣架和电线的外面包上一层塑料层
某些工具的“机械转动部位”涂 油脂（机油），为什么不能用油 漆
自行车的钢 圈和车铃是 在钢上镀上 一层既耐腐 蚀又耐磨的 Cr
金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；
氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。
1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪 个地区铁生锈相对慢一些？为什么？ 新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥， 水分稀少，而海南地区潮湿多雨， 温度高，易发生电化学腐蚀。
2.请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？
不会，因为月球上缺少水分和氧气。
3.为什么一块铜板上有铁铆钉时，铁钉更易生锈？
铜板表面凝结一层水膜，空气中二氧化碳和二 氧化硫等，沿海空气中的氯化钠等溶入其中形 成电解质溶液。铜板(+)与铁铆钉(-)及电解质溶 液便构成了原电池，相对活泼的铁被腐蚀。
电工操作规定：铜线和铝线不能拧在一起，为什么？
[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗 ?
思考 为什么左边家用燃气灶的中心部位很容易
生锈，而右边的食品罐头放在南极近９０ 年了，却很少生锈，你知道为什么吗？
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。
空气+水 1.铁生锈的必需条件：
2.加速铁生锈的条件：空气+电解质溶液 3.影响因素：
金属越活泼，越易被腐蚀；
金属的腐蚀对国民经济带 来的损失是惊人的，据一份统 计报告，全世界每年由于腐蚀 而报废的金属设备和材料，约 相当于金属年产量的1/3。 全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达７００００ 亿美元，约占各国国内生产总值（GDP）的2%～4%，是地震、 水灾、台风等自然灾害造成损失总和的６倍，至于因设备腐蚀损 坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康 甚至造成严重事故的损失，就更无法估计了。
原理：通电后，电子被强制流向被保护的钢铁 设备，抑制钢铁发生失电子作用，从而被保护
常用于防 止土壤、 海水及河 水中的金 属设备的 腐蚀。
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
化学腐蚀
条件
现象
电化腐蚀
不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
有微弱电流产生
金属跟氧化剂 直接接触
无电流产生
本质
联系
金属被氧化
较活泼金属被氧化
（更普遍） 液接触时，发生原电池反应，比较 活泼的金属失去电子而被氧化腐蚀
铁生锈的现象随处可见。为什么铁在 潮湿的环境中比在干燥的环境中更易 生锈？
钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁的析氢腐蚀
负极：Fe－2e-＝Fe2+ 正极：2H+＋2e- ＝H2↑ 总反应：Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑
吸氧腐蚀
水膜呈中性或酸性很弱。
2Fe-4e- =2Fe2+ 负极Fe(- ) Fe-2e- =Fe2+ + O2+2H2O+4e- =4OH电 正极C(+) 2H +2e =H2↑ 极 总反应: Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 反 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 应 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 联 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 系
D
）
A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生铜锈 B、生铁比软件铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C、纯锌与稀硫酸反应时，滴少量硫酸铜溶液 后速率加快 D、银质奖牌久臵后表面变暗