钢材电化学腐蚀ppt课件

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钢材电化学腐蚀ppt课件

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• 在水泥水化的产物中,由1/5左右的氢氧化钙产生, 介质的PH值达到13左右,使钢筋的表面产生钝化 膜,因此混凝土中的钢筋是不易生锈的。但大气 中的CO2以扩散方式进入混凝土中,与氢氧化钙 作用而使混凝土中性化。当PH值降低到11.5以下 时钝化膜可能破坏,使钢材表面成活化状态,此 时若具备潮湿和供氧条件,钢筋表面积开始发生 电化学腐蚀作用,由于铁锈的体积比钢大2~4倍, 这可导致混凝土顺筋开裂。由于二氧化碳是以扩 散方式进入混凝土内部进行碳化的,所以提高混 凝土的密实度就十分有效地减缓了碳化过程。 因为Cl—有破坏钝化膜的作用,因此在配制钢筋 混凝土时还应限制氯盐的使用量。
钢材电化学腐蚀
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• 电化学腐蚀 钢材与电解质溶液相接触产生电流,形成原电池 而发生的腐蚀称电化学腐蚀。钢材中含有铁素体、 渗碳体、非金属夹杂物等,这些成分的电极电位 不同,即活泼性不同,在电解质存在时,很容易 形成原电池的两个极。钢材与潮湿介质空气、水、 土壤接触时,表面覆盖一层水膜,水中溶有来至 空气的各种离子,便形成了电解质。首先钢中的 铁素体失去电子即Fe→Fe2+ +2e 成为阳极,渗碳 体成为阴极。在酸性电解质中H+得到电子变成氢 气跑掉;在中性介质中,由于氧的还原作用使水 中含有OH—,随之生成不溶于水的Fe(OH)2; 进一步氧化成Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3 , 即红褐色铁锈的主要成分。 钢材腐蚀的防止
J1G2W3W 金刚网
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• 防止钢材腐蚀的方法有三种: 1、保护膜法 用保护模使钢材与周围介质隔、 搪瓷、塑料等或以金属镀层作为保护膜, 如锌、锡、铬等。
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• 2、电化学保护法 无电流保护法是在钢铁结构上接一块较钢 铁更为活泼的金属如锌、镁,因为锌、镁 比钢铁的电位低,所以锌、镁成为腐蚀电 池的阳极遭到破坏(牺牲阳极),而钢铁 结构得到保护。这种方法对于那些不容易 或不能覆盖保护层的地方,如蒸汽锅炉、 轮船外壳、地下管道、港口结构、道桥建 筑等。

高中化学人教版选修四 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 课件(19张)

高中化学人教版选修四 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 课件(19张)

锌板(辅助阳极)
(不溶性)
除此以外还有其它的防护方法吗?
金属防护的方法
镀铬 烤蓝 烤漆 包塑料
涂机油
涂黄油
镀锌
讨论:下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是:
Fe Fe Cu Fe Fe Cu Cu Fe
规律小结
1、在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下: 阳极腐蚀>负极腐蚀>化学腐蚀>有防腐的腐蚀 2、防腐措施由好到坏的顺序如下: 阴极保护>正极保护>一般防腐>无防腐的腐蚀
世界的美, 在于有一双擅于发现她的眼睛!
学以致用, 在于有一颗勤于思考的大脑!
科学探究
向具支试管中加入打磨过的铁钉和铁丝, 倒入溶液按图装置好仪器。几分钟后, 观察、比较导管中水柱的变化。 实验现象: 1号导管中有气泡产生, 2号和3号导管中液面上升, 思考:导管中的水柱变化说明什么? 产生气泡,说明铁钉在酸性环境中生成了气体。 液面上升,说明铁钉在中或碱性环境中消耗了气体。
钢铁的腐蚀:
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
3、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条 件
水膜呈酸性。
负极:Fe Fe−2e-=Fe2+
+ -
水膜呈中性、碱性或弱酸性
2Fe−4e-=2Fe2+
-
2H +2e =H2↑ O2+2H2O+4e =4OH 电 正极:C 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
负 正 牺牲阳极的阴极保护法

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共24张PPT)

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共24张PPT)

练一练
1、下列现象与电化学腐蚀无关的是( ) A.黄铜(铜和锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁制器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈 D.银质奖章久置表面变暗
练一练
2、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) 。
基础知识导学
3、如图装置中,U 形管内为红墨水,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 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe -2e-===Fe2+ D.a 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中 发生了析氢腐蚀
基础知识导学
一、金属ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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+
基础知识导学
升温可加快 金属腐蚀
基础知识导学
潮湿的环境 可促进金属腐蚀
基础知识导学
练一练 自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?
烤蓝
烤漆
镀铬
涂机油
涂凡士林
镀锌
基础知识导学
课堂小结
一.金属的腐蚀
1.定义 2.本质
化学腐蚀
3.分类
电化学腐蚀
钢铁的析氢腐蚀(次要) 钢铁的吸氧腐蚀(主要)
二.金属的防护 1.电化学保护法 2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.在金属表面覆盖保护层
第四章 第四节

人教版化学《金属的电化学腐蚀与防护》优质课件

人教版化学《金属的电化学腐蚀与防护》优质课件
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。
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,它 们在什么条件下易生锈? 试设计实验来 证明你的结论。
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
• 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一 组数据:
• 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. • 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济
损失约达7000亿美元,是地震、水灾、台 风等自然灾害造成损失总和的6倍。 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总 值的4%,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢 铁当年产量的25%-30%。
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事 实,大家有没有想过,
钢铁是怎样被腐蚀的? 怎样防腐?
新课标人教版 选修四 化学反应原理
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
阅读课本P84
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
[推测]
将除锈过的铁钉,放入装有稀盐酸的具支 试管中.几分钟后,导管中的水柱如何变化?
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
人教版选修四高中化学3-3:金属的电 化学腐 蚀与防 护(共2 9张PPT )
现象
加入饱和食盐水的试管: 导管内液面上升 加入稀盐酸的试管: 导管内液面下降

化学选修Ⅳ人教新课标4-4金属的电化学腐蚀与防护课件(21张)

化学选修Ⅳ人教新课标4-4金属的电化学腐蚀与防护课件(21张)

总结感悟 一、金属的电化学腐蚀 1. 金属腐蚀 指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
➢金属腐蚀的本质 M – ne- → Mn+ (氧化反应)
化学腐蚀 ➢金属腐蚀的类型
电化学腐蚀
化学腐蚀
观察生活
燃气灶的中心部位易生锈
食品罐头 放在南极80多年却很少生锈
海边的铁制品比较容易生锈
镀铬
烤蓝
烤漆
观察生活
涂机油 涂凡士林
镀锌
习题导学
1.在如图各烧杯中盛有海水,铁在其中腐蚀速率由快到慢的顺序是( C)
A.①>②>③>④>⑤
B.⑤>④>③>②>①
C.④>②>①>③>⑤
D.②>③>⑤>①>④
总结感悟
判断金属腐蚀快慢的规律 1、电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀> 防腐措施的腐蚀 2、对同一种金属来说,腐蚀的快慢:
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
观察实验
⑵ 析氢腐蚀:
观察实验
当钢铁处于酸性环境中 负极: Fe - 2e- = Fe2+ 正极: 2H++ 2e- =H2 ↑ 总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
A.装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成红棕色气体 B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气 D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+
二、金属的防护
(1)制成合金(不锈钢) ——改善金属的内部组织结构(内因)
(2)在金属表面覆盖保护层 ——电镀、油漆等

高中化学第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护课件新人教选修4.ppt

高中化学第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护课件新人教选修4.ppt

4.钢铁的电化学腐蚀 (1)钢铁的电化学腐蚀的分类: 电化学腐蚀析 吸氢 氧腐 腐蚀 蚀
(2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:
酸性较强
中性 酸性很弱
2H+ + 2e - === H2↑ O2+2H2O+4e- === 4OH Fe+2H + === Fe2 ++H2↑ 2Fe+2H2O+O2 == 2Fe(OH)2
被氧化的金属为 Cu ,被保护的金属为 Fe 。
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 进行 化学反应 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: 金属跟接触到的物质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。
金属的腐蚀在生活中非常普遍
钢铁生锈
(1)原电池中,较活泼的金属 失去 电子, 发生 氧反化应,而使金属被氧化。如 Zn-Cu-稀H2SO4原电池中,被氧化 的金属为 Z,n 被保护的金属为 C。u
(2)电解池中,若阳极不是惰性电极,则阳极金属 失去 电子,发生 氧化 反应,引起阳极金属不
断损耗,而阴极金属受到保护。如图所示:
2.金属的防护措施
下列有关金属的保护方法的说法中正确的是 ( B )
A.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损 后仍能起到防止铁生锈的作用
B.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀速率很 慢
C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利 用了牺牲阴极的阳极保护法
D.钢铁制造的暖气管道外常涂有一些沥青,这是 钢铁的电化学保护法

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共29张PPT)

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共29张PPT)

思路三:因势利导
电化学腐蚀还是用电化学方法来解决,不回避金属与氧 化剂的直接接触,采用还原性更强的物质或其他替代方式 来满足氧化剂对电子的需求,从而保护主体金属构件免受 腐蚀。
3、电化学防护法——重点掌握
⑴ 牺牲阳极的阴极保护法 ⑵ 外加直流电源的阴极保护法
⑴ 牺牲阳极的阴极保护法:
形成原电池反应时, 正极:要保护的金属,不反应,起到保护作用; 负极:比要保护金属活泼的金属,反应受到腐蚀。
规律
在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:
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
金属腐蚀快慢的判断方法
• (1)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。
思考与归纳 金属被腐蚀的有什么危害?
(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。
一、金属的腐蚀
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物质发 生氧化还原反应而引起损耗的现象。
烤蓝
烤漆
镀铬
涂机油
涂凡士林
镀锌
金属常用防腐蚀方法的比较
方法
防腐效果
价格
镀塑

便宜
涂油漆 镀锡 镀铬 镀锌
使用不锈钢 铁器烤蓝
一般 好 好
很好 很好

便宜 中等 昂贵 中等 昂贵 中等
1.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被

钢结构的防腐蚀ppt课件

钢结构的防腐蚀ppt课件
钢材 + 电解质溶液
电化学腐蚀
.
上述两类腐蚀形式往往同时发 生,但电化学腐蚀更普遍,速度 更快,影响更严重。
电化学 腐蚀按 腐蚀机 理分为
两种
析氢腐蚀 (水膜呈强酸性)
吸氧腐蚀
(水膜呈中性 或弱酸性)
.
阳极: Fe-2e- =Fe2+ 阴极: 2H++2e-=H2 反应式:2H+ + Fe = Fe2+ + H2
纳米技术仍处于起步阶段,但将是未来
的发展方向之一。
.
80年代以来,我国的防腐涂料涂装技术获得 了较快的发展,但在高端海洋涂料市场上国外品 牌则占据了主导地位。原因可以从两方面分析:
1、技术上
推广无公害或低公害的水性、高
国外 固体份、无溶剂及粉末防腐涂料。
并且正在研发以谷物、虾壳为原 料的生物涂料。
这种断裂事先没有明显的征兆, 往往造成灾难性的后果。
.
三、防腐措施
消除腐蚀所需条件
从材料出发,采 用耐腐蚀材料
隔绝外界腐 蚀介质
耐候钢 非金属覆盖
金属覆盖
利用电化学原理
.
阴极保护
耐候钢, 即耐大气腐蚀钢,是介于普通钢 和不锈钢之间的低合金钢系列,它具有抗腐蚀、 省工节能等特点。 耐候钢主要用于铁道、车辆、 桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。
.
防腐涂料 一般分为常规防腐涂料和重防腐
涂料。重防腐涂料能在相对苛刻腐属工件浸入熔融金属中获得金属镀
层的一种方法。作为镀层材料的金属熔点必须比 钢铁的熔点低得多。常用的镀层金属有锌(熔点 为419.5℃),铝(熔点为658.7℃),锡(熔点 为231.9℃)和铅(熔点为327.4℃)等。

金属的化学腐蚀与电化学腐蚀ppt正式完整版

金属的化学腐蚀与电化学腐蚀ppt正式完整版
1号:A管中产生气泡,B管中导管内液面下降
以采取什么措施防腐? 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀PPT
某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈 金属的一般防腐措施有哪些? 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀 用食盐水润湿试管后加入铁粉 请大家根据金属腐蚀的本质,思考还可以采取什么措施防腐?
防止金属失电子 的电化学保护法 1910年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今很少有铁锈出现。
移,鸽子窝及 其排泄的粪便 加快了大桥金 属结构的腐蚀 老化度,最终 成为本次垮塌 事件的帮凶。
我国作为世界上钢铁产量最多的国 家(去年全国生产钢材5.65亿吨), 每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量 的十分之一,由于金属腐蚀而造成的 损失占国内生产总值的3%,约合人 民币10000亿元。
金属腐蚀 1、定义
3. 类型
化学腐蚀
金属腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
一般情况下,金属的电化学腐蚀中吸 氧腐蚀更为主要。
应用拓展
1.相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐蚀。
海水中含有较多盐类,导电能力比内河的 金属的化学水腐蚀更与电强化学,腐蚀P因PT 此,电化学腐蚀更容易进行。
用牺牲锌块的方法来保护船身,锌块必须定期更换 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
一般情况下,金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。 空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜,从而构成原电池。 后者铁作正极,不易失电子,因而不易被腐蚀。 请比较下列Fe腐蚀的快慢? 或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。 下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 M – ne- → Mn+ 腐蚀速率较快。 海水中含有较多盐类,导电能力比内河的水更强,因此,电化学腐蚀更容易进行。 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块必须定期更换

金属的电化学腐蚀完整版PPT课件-2024鲜版

金属的电化学腐蚀完整版PPT课件-2024鲜版
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金属的电化学腐蚀过程
阳极过程
金属原子失去电子成为金属离子,进入电解质溶液。 阳极反应通常是金属的氧化反应。
阴极过程
电解质溶液中的氧化剂在阴极接受电子,发生还原反 应。阴极反应通常是氧或氢离子的还原。
电流回路
通过电解质溶液和金属内部的电子流动,形成闭合回 路,维持腐蚀反应的进行。
2024/3/28
2024/3/28
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缓蚀剂的应用
无机缓蚀剂
如硅酸盐、磷酸盐等,通过与金 属表面发生化学反应形成保护膜,
减缓金属的腐蚀速率。
2024/3/28
有机缓蚀剂
如胺类、醛类、羧酸类等有机化合 物,通过吸附在金属表面形成保护 膜或改变金属表面的电化学性质来 抑制腐蚀。
复合缓蚀剂
将无机缓蚀剂和有机缓蚀剂复配使 用,发挥协同作用,提高缓蚀效果。
2024/3/28
表面改性
通过化学或物理方法改变 金属表面的性质,提高其 耐蚀性,如化学镀、激光 处理等。
表面合金化
在金属表面形成耐蚀性合 金层,提高金属的耐蚀性 能。
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阴极保护与阳极保护
阴极保护
通过向金属施加负电位,使其成为阴 极而得到保护,如外加电流阴极保护 和牺牲阳极阴极保护等。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上,使其 成为阳极并形成致密的氧化膜,从而防 止金属的进一步腐蚀。
可以缩短试验周期,降低成本,同时模拟多 种腐蚀因素的作用。
缺点
应用范围
模拟条件与实际使用环境可能存在差异,结 果仅供参考。
适用于金属材料的耐腐蚀性能评估和选材依 据。
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金属电化学腐蚀的案例分析与讨论
2024/3/28

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀和防护(共17张PPT)

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀和防护(共17张PPT)

棉花与无水 氯化钙

煮沸后迅 速冷却的 蒸馏水
NaCl溶液
CH3COOH 溶液
记 无锈蚀 录
无锈蚀
与空气接 触部分有 铁锈
铁钉表 面有较 多铁锈
铁钉表面 有较多铁 锈
金属的防护方法
1、改变金属内部结构---不锈钢
2、覆盖保护层
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” 选用油脂来防锈
化学腐蚀与电化学腐蚀比较
类型 发生的
条件
电流
化学腐蚀
金属与接触 物直接反应
无电流产生
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电 解质溶液形成原电池
有电流产生
本质
相互 关系
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
M - ne- = Mn+(发生氧化反应)
电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多, 腐蚀速度也快很多植实物 验油 Nhomakorabea方

煮沸后迅速 冷却的蒸馏
二、金属的电化学防护
船身上装锌块
二、金属的电化学防护方法 1、牺牲阳极的阴极保护法
探究实验3:按图示连接装置
2、外加电流的阴极保护法
将被保护的钢铁设备(如钢闸门)连在电源的负极,
用惰性电极做辅助阳极,在外加直流电作用下,电子被 迫流向被保护的钢铁设备,使钢铁表面的腐蚀电流降至 零或接近等于零。从而起到保护作用。
1.化学腐蚀:
金属跟接触到的干燥气体(如O2、SO2、Cl2 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。
2.电化学腐蚀:
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。
探究实验1:
用铁钉、碳棒、醋酸组成原电池,观察 现象,分析结果,并写出电极反应

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护(共15张PPT)

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护(共15张PPT)
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 件
水膜呈酸性。
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极:Fe Fe−2e- =Fe2+
极#43;2e- =H2↑
Fe−2e- =Fe2+ → O2+2H2O+4e- =4OH-
应 总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
(5)>(2)>(1)>(3)>(4)
————————————————————————
1、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
2、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
用牺牲镁块的方法防 地下钢铁管道的腐蚀 镁块必须要定期更换
(2)外加电流的阴极保护法
原理 :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)
1.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 → Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O (铁锈)
联 系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
第二课时 金属的电化学防护
1.给金属加一层“防护衣”
金属表面涂上油漆
衣架和电线包裹一层塑料层
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

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共34张PPT)

人教化学选修4第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 课件 (共34张PPT)
本质:金属原子失去电子被氧化的过程。 M-ne-→Mn+
一、金属的电化学腐蚀
阅读课本P84-85回答问题:
2、金属的腐蚀可分为哪两类,两者有 何不同?
化学腐蚀 金属腐蚀 电化学腐蚀
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 直接发生化学反应而引起的腐蚀。
3、电化学保护法 (1) 牺牲阳极的阴极保护法 (原电池原理) (2) 外加电流的阴极保护法(电解池原理)
课堂小结
化学腐蚀
钢铁的析氢腐蚀(次要)
电化学腐蚀
二.金属的防护
钢铁的吸氧腐蚀(主要)
1.电化学保护法
2.改变金属的内部组织结构
3.在金属表面覆盖保护层
1.解释现象:
马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头,打开 后为什么极易生锈?
电化学腐蚀:
不纯的金属跟电解质溶液接触时,发生 原电池反应而引起的腐蚀。
化学腐蚀
条件
金属跟干燥气体或非 电解质液体直接接触
现象 无电流产生
电化学腐蚀 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
有微弱电流产生
本质 金属被氧化
较活泼金属被氧化
影响 与接触物质的氧化性 与电解质溶液的酸碱
因素 及温度有关
性及金属活性有关
铜能发 生析氢 腐蚀吗?
或2H2O+O2+4e— = 4OH— 吸氧腐蚀
电化学腐蚀。
钢铁腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性
电 负极 极 Fe(-)
反 正极 应 C(+)
Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2
2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-

高中化学人教版选修四 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 课件(27张)

高中化学人教版选修四 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 课件(27张)
金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生 反应 而引起 的现象。 金属腐蚀的本质是金属原子 腐蚀 的过程。 金属腐蚀的类型
电子,被
腐蚀
腐蚀 腐蚀
一、金属的电化学腐蚀
交流展示
2. 金属腐蚀的类型
金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生 氧化还原 反应引起 损耗 的现象。 金属腐蚀的本质是金属原子 失 电子,被 氧化 的过 程。 化学腐蚀 金属腐蚀的类型
对比实验(一)
铁钉析氢腐蚀 铁钉吸氧腐蚀
在酸化的食盐水中的腐蚀
在中性的食盐水中的腐蚀
对比实验(一)
铁钉析氢腐蚀 铁钉吸氧腐蚀
在酸化的食盐水中的腐蚀
在中性的食盐水中的腐蚀
实验操作要领: 1.夹上止水夹。向具支试管中,加入已除锈的铁钉和酸化 (中性)食盐水10mL。 振荡试管,静置. 2.反应一段时间后,打开装置的止水夹。
隔离、增大接触面
防止发生吸氧腐蚀
【思考探究】溶液中Fe2+的检验的方法 【实验观察】向溶液中滴加黄色铁氰化钾溶液产
生特征蓝色的沉淀 ,证明溶液中含有Fe2+。
对比实验(二)
牺牲阳极的阴极保护 外加电源的阴极保护法
对比实验(二)
牺牲阳极的阴极保护 外加电源的阴极保护法
实验操作:向塑料槽中加食盐水20mL,往铁钉附近滴2滴铁氰化钾。 实验现象:观察电流表指针偏转(观察电解一段时间后),溶液颜色变化
一、金属的电化学腐蚀
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2.解释钢铁腐蚀的原因:
钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜, 水膜酸性很弱或呈中性时,溶解一定量的 氧气 (若溶解有来自大气中的 CO2、SO2、H2S 等 气体,从而使水膜中含有一定量的 H+呈酸性 ),结果含电解质溶液的薄膜,它跟钢铁中的铁 和少量的碳恰好构成了原电池。这些微小的原电 池遍布在钢铁表面,加快了铁的被氧化的过程。
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相接触产生电流,形成原电池 而发生的腐蚀称电化学腐蚀。钢材中含有铁素体、 渗碳体、非金属夹杂物等,这些成分的电极电位 不同,即活泼性不同,在电解质存在时,很容易 形成原电池的两个极。钢材与潮湿介质空气、水、 土壤接触时,表面覆盖一层水膜,水中溶有来至 空气的各种离子,便形成了电解质。首先钢中的 铁素体失去电子即Fe→Fe2+ +2e 成为阳极,渗碳 体成为阴极。在酸性电解质中H+得到电子变成氢 气跑掉;在中性介质中,由于氧的还原作用使水 中含有OH—,随之生成不溶于水的Fe(OH)2; 进一步氧化成Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3 , 即红褐色铁锈的主要成分。 钢材腐蚀的防止
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• 防止钢材腐蚀的方法有三种: 1、保护膜法 用保护模使钢材与周围介质隔离,从而 避免或减缓外界腐蚀性介质对钢材的破 坏作用。例如在钢材的表面喷刷涂料、 搪瓷、塑料等或以金属镀层作为保护膜, 如锌、锡、铬等。
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• 2、电化学保护法 无电流保护法是在钢铁结构上接一块较钢 铁更为活泼的金属如锌、镁,因为锌、镁 比钢铁的电位低,所以锌、镁成为腐蚀电 池的阳极遭到破坏(牺牲阳极),而钢铁 结构得到保护。这种方法对于那些不容易 或不能覆盖保护层的地方,如蒸汽锅炉、 轮船外壳、地下管道、港口结构、道桥建 筑等。
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• 外加电流保护法是在钢铁结构附近,安放 一些废钢铁或其他难熔金属,如高硅铁及 铅银合金等,将外加直流电源的负极接在 被保护的钢铁结构上,正极接在难熔的金 属上,通电后者难熔金属成为阳极而被腐 蚀,钢铁结构成为阴极得到保护。
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• 3、合金化 在碳钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元 素,如镍、铬、钛、铜等制成不同的合金 钢。 防止混凝土中钢筋的腐蚀可以采用上述的 方法,但最经济有效的方法使提高混凝土 的密实度和碱度。并保证钢筋有足够的保 护层厚度。
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• 在水泥水化的产物中,由1/5左右的氢氧化钙产生, 介质的PH值达到13左右,使钢筋的表面产生钝化 膜,因此混凝土中的钢筋是不易生锈的。但大气 中的CO2以扩散方式进入混凝土中,与氢氧化钙 作用而使混凝土中性化。当PH值降低到11.5以下 时钝化膜可能破坏,使钢材表面成活化状态,此 时若具备潮湿和供氧条件,钢筋表面积开始发生 电化学腐蚀作用,由于铁锈的体积比钢大2~4倍, 这可导致混凝土顺筋开裂。由于二氧化碳是以扩 散方式进入混凝土内部进行碳化的,所以提高混 凝土的密实度就十分有效地减缓了碳化过程。 因为Cl—有破坏钝化膜的作用,因此在配制钢筋 混凝土时还应限制氯盐的使用量。
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铝合金型材和制品
• 目前,世界各地工业发达国家在建筑装饰工程 中,大量采用了铝合金门窗,铝合金柜台、货 架,铝合金装饰板,铝合金吊顶等。现在,我 国除门窗大量采用铝合金外,在建筑外墙贴面、 外墙装饰、城市大型隔音壁、桥梁和街道广场 的花圃栅栏、建筑回廊、轻便小型固定式移动 式房屋、亭阁、特殊铝合金结构物、室内家具 设备及各种内部装饰和配件等也都大量应用铝 合金型材及其制品。
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