钢铁的电化学腐蚀及防护

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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。

金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢
之前的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属
只能发生吸氧腐蚀.
[例2] ( )
(2009· 青岛模拟)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
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
D．4OH－－4e－ === 2H2O＋O2↑
解析：酸性条件下发生析氢腐蚀．答案：C
2．下列方法中，不能用于进行金属防腐处理的是 . A．油漆 B．铝热反应 C．电镀
(
)
D．改变金属的内部结构
解析：铝热反应常用于由活泼金属Al制不活泼金属．
答案：B
3．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为
能转化为电能的装置，C错误；由于吸氧腐蚀与氧气、水
有关，所以钢柱在空气与水交界处比水下部分更容易腐蚀， D错误．答案：A
4．为了保护地下钢管不受腐蚀，可采取的措施有(
A．与石墨棒相连
)
B．与直流电源负极连接
C．与直流电源正极连接 D．与钢板相连
解析：金属保护的电化学方法：形成原电池的正极、电解池的阴极．答案：B
________．(填序号)
A．铜 C．锌 B．钠 D．石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极．
解析： (1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正
极上O2得到电子． (2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由 Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法．

电化学腐蚀与防护

6
● 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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金属的电化学腐蚀与防护论文

金属的电化学腐蚀与防护姓名：学号：摘要：腐蚀现象都是由于金属与一种电解质（水溶液或熔盐）接触，因此有可能在金属／电解质界面发生阳极溶解过程（氧化）。

这时如果界面上有相应的阴极还原过程配合，则电解质起离子导体的作用，金属本身则为电子导体，因此就构成了一种自发电池，使金属的阳极溶解持续进行，产生腐蚀现象。

关键词：电化学腐蚀原理局部腐蚀防护与应用Summary: Decay phenomena to all contact a kind of electrolyte(aqueous solution or Rong salt) because of metal, therefore probably take place in metal/electrolyte interface anode deliquescence process.(oxidize)At this time if there is homologous cathode on the interface restoring a process match, the electrolyte then contains the function of ion conductor, metal then is electronics conductor, therefore constituted a kind of self-moving battery, make the metal anode deliquescence keeps on carrying on, the creation decays a phenomenon. Keyword:Give or get an electric shock chemistry corrosion principle the crystal decay the even corrosion decays protection and application to plate 1 F in response to the dint anode protection引言：。

金属的电化学腐蚀与防护

到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥.
[答案] C
金属的腐蚀快慢顺序为：电解池的阳极>原电池的
负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的负极．
2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
(
)
②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 ③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 ④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 A．①② C．③④ B．②③ D．①③
解析：构成的原电池中铁棒作负极：2Fe－4e－ === 2Fe2＋，
石墨棒作正极：O2＋4e－＋2H2O === 4OH－. 答案：B
4．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应 A．2H＋＋2e－ === H2↑ B．2H2O＋O2＋4e－ === 4OH－ C．Fe－2e－ === Fe2＋
(
)
D．4OH－－4e－ === 2H2O＋O2↑
＋O2＋4e－=== ＋2e－ === H2↑
两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大．
如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_______
腐蚀．
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈______性，发生________腐蚀，电极反应，负极：___________________，正极：______________________________________________. (3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生
能很好地考查学生的学科内综合能力和实验探究能力．

高三化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析

高三化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析1.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：A．在pH<4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．存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O2+4H++4e-=2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓【答案】C【解析】A、酸性条件下，碳钢发生析氢腐蚀，Fe-2e-= Fe2+，正确；B、当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，正确；C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，错误；D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，正确，答案选C。

【考点】考查金属的电化学腐蚀的种类与发生条件的判断2.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。

下列说法不正确的是A．因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀B．若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率变小C．铜极上的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑，O2+ 4e- + 4H+ ="=" 2H2OD．在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀【答案】B【解析】A、因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀，正确；B、若水膜中溶解了SO2，使溶液酸性增强，氢离子浓度增大，则铁铆钉腐蚀的速率变大，错误；C、从图中可看出，铁同时发生析氢和吸氧腐蚀，铜极是正极，发生的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑，O2+ 4e- + 4H+ ="="2H2O ，正确；D、在金属表面涂一层油脂，隔绝氧气，能防止铁铆钉被腐蚀，正确，答案选B。

【考点】考查金属腐蚀原理及防护3.下列说法不正确的是：A．通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃B．在海轮外壳装上锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．电渗析法、离子交换法中，只有后者可以应用于海水的淡化D．我国城市推广使用清洁燃料是压缩天然气类和液化石油气类【答案】C【解析】A、煤干馏可得煤焦油，煤焦油中含有苯、甲苯等芳香烃，正确；B、在海轮外壳装上锌块，形成原电池时，Zn为负极，Fe为正极，可减缓船体的腐蚀速率，正确；C、电渗析法、离子交换法都可用于海水的淡化，错误；D、压缩天然气类主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，燃烧时产生污染物较少，是我国城市推广使用的清洁燃料，正确。

金属的电化学腐蚀与防护

植物油
记录
有气泡产生，反应速率快
结铁钉被腐论蚀最快
相当长时间铁钉未铁钉渐被腐蚀渐生锈
由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀
铁钉被腐蚀
无现象无现象
由于无O2，铁钉未被腐蚀
由于无O2、 H2O铁钉不
能被腐蚀
钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象
2、金属腐蚀的本质： M - ne = M n+
3 种类
化学腐蚀
-
(不多见、无电流)
电化学腐蚀 (原电池、常见、有电流)
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
条件现象
化学腐蚀金属跟接触的物质反应不产生电流
电化学腐蚀不纯金属跟电解质
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
练习
1．下列方法可用于金属防护的是（ D ）
①原电池反应 ②涂油漆 ③电镀 ④置于干燥环境 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．全部
2．有关金属腐蚀的论述，正确的是（ D）．
A．金属的腐蚀一定伴有电流产生 B．Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀 C．发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是
思考与交流
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。

钢铁的电化学腐蚀原理

钢铁的电化学腐蚀原理
钢铁是一种常见的金属材料，被广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶等领域。

然而，钢铁在使用过程中会遭遇电化学腐蚀的问题，导致材料的损坏和寿命的缩短。

本文将就钢铁的电化学腐蚀原理进行探讨，以期加深对这一现象的理解。

电化学腐蚀是一种在电解质溶液中金属表面发生的一种电化学反应。

在钢铁表面，通常会存在一层氧化物膜，它可以保护金属表面不受腐蚀。

然而，当金属表面受到损伤，如划伤、磨损等，就会破坏这层保护膜，从而暴露金属表面，使得腐蚀得以进行。

在电化学腐蚀中，钢铁表面的局部区域会形成阳极和阴极。

阳极会发生氧化反应，而阴极则会发生还原反应。

这种反应会导致阳极处的金属离子释放，并在阴极处还原成金属。

这一过程会导致金属表面的局部溶解和腐蚀。

电化学腐蚀的速率受到多种因素的影响，包括溶液的性质、温度、氧气浓度、
金属表面的形貌等。

例如，在含氯离子的溶液中，电化学腐蚀会更加严重。

而在高温环境下，腐蚀速率也会加快。

为了减少钢铁的电化学腐蚀，可以采取一些措施。

例如，可以通过表面涂层来
增加金属表面的保护膜厚度，从而减缓腐蚀的进行。

此外，也可以通过合金化、热处理等方法来改善金属的耐腐蚀性能。

总的来说，钢铁的电化学腐蚀是一种常见而又严重的问题，它会导致金属材料
的损坏和寿命的缩短。

了解其原理，并采取相应的防护措施，对于延长金属材料的使用寿命具有重要意义。

希望本文能够对读者有所帮助，增进对这一问题的认识。

钢铁的电化腐蚀和电化学保护

电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反响，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
• 金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品构造损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。
• 腐蚀不仅造成经济损失，也经常对平安构成威胁。
• 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命平安。
• 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，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？
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？
钢铁的电化学
腐蚀和
电化学保护
原电池和电解池的比较
借助氧化复原反响而产生电流的装置。
化学能转化为电能
借助电流引起氧化复原反响的装置
金属原子失去电子变成阳离子而损耗
无原电池
构成无数微小原电池
无电流金属被腐蚀
有弱电流较活泼金属被腐蚀
电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多
请大家根据以下图，写出电极反响式及原电池反响方程式。
负极：2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
电池反响： 2Fe+ O2+2H2O 分析：中性或=2酸F性e(O很H弱)2或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。
4Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O(铁锈)+(3-
吸氧腐蚀x)比H2O析氢腐蚀普遍得多

金属的腐蚀与电化学防护

金属的腐蚀与电化学防护导语：当金属与周围的环境接触时，会发生腐蚀现象，破坏金属的性能与外观。

针对金属腐蚀问题，我们可以采取多种防护措施，其中电化学防护是一种有效的方式。

本文将探讨金属的腐蚀原理、腐蚀的分类以及电化学防护的原理和方法。

一、金属腐蚀原理金属腐蚀是指金属与外界环境（如氧气、水、酸、碱等）发生化学反应而导致的金属表面的损失。

常见的金属腐蚀有钢铁的锈蚀、铝的氧化以及铜的氧化等。

金属腐蚀的过程可以简单概括为两个步骤：阳极反应和阴极反应。

阳极反应是金属离子的氧化过程，金属原子失去电子转变为阳离子；阴极反应则是物质还原的过程，物质从离子态回到中性态，同时获得电子。

二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的性质和发生环境的不同，我们可以将金属腐蚀分为以下几类：1. 干腐蚀：即在无水环境下发生的金属腐蚀。

典型的例子是金属在干燥空气中发生氧化反应，形成氧化物。

2. 湿腐蚀：是在存在水分的环境中发生的金属腐蚀，水起到了催化剂的作用。

常见的湿腐蚀有金属在水中发生氧化反应以及在潮湿气候中发生氧化等。

3. 电化学腐蚀：是指金属腐蚀过程中涉及电化学反应的腐蚀类型，包括阳极溶解、阳极极化和阴极保护等。

三、电化学防护的原理和方法电化学防护的基本原理是通过改变金属与周围环境之间的电化学反应来减缓或抑制金属腐蚀的发生。

以下是一些常见的电化学防护方法：1. 阳极保护：通过在金属表面形成保护性的氧化膜，阻止金属表面的进一步腐蚀。

常见的例子包括金属的阳极氧化和镀层等。

2. 阴极保护：将金属表面连接到一个电源的负极，使金属处于阴极状态，从而减缓或抑制金属的腐蚀。

这常用于金属的阴极保护涂层、阴极保护电流等。

3. 缓蚀剂：缓蚀剂是一种可以在金属表面形成保护性膜的物质，能够减缓腐蚀的发生。

常见的缓蚀剂包括有机酸、缓蚀油等。

四、电化学防护的应用电化学防护广泛应用于金属材料的防腐领域，有效地减缓或抑制金属腐蚀的发生。

以下是电化学防护在实际应用中的一些例子：1. 阳极保护：在海洋工程中经常使用阳极保护技术来防止金属构件的腐蚀。

金属的电化学腐蚀与防护

1、原理防止金属失电子 2、电化学防护 ⑴ 牺牲阳极保护法
（原电池原理）
形成原电池反应时，负极材料很快被腐蚀，而正极材料不容易被腐蚀（被保护）。
⑵.外加电流的阴极保护法电解池原理将被保护金属作为电解池的阴极，另一导电物质作为阳极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。辅助阳极（石墨）
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：
电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极
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
金属的电化学防护
上述各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的
顺序是 5、2、1、3、4 。
金属的电化学防护
小结：电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断 ①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀 ②同一种金属的腐蚀：
强电解质>弱电解质>非电解质 2）金属的防护方法
①改变金属内部结构 ②覆盖保护层 ③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法
钢铁的腐蚀
吸氧腐蚀析氢腐蚀
发生钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并呈钢铁表面吸附的水膜呈现较（ O ）条件极弱酸性或中性，反应中强酸性。反应时有 H2 2 得电子被还原为 OH
。
析出。
负极电极反应正极
2Fe-4e-＝2Fe2＋ O2+2H2O+4e-=4OH-
Fe-2e-＝Fe2＋ 2H++2e-=H2
金属的电化学防护
思考与交流：根据你的所学知识以及生活经历，说说金属有哪些防护方法？ 1、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力（不锈钢、青铜器） 2、在金属表面覆盖保护层（1）涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷塑料。（2）镀抗蚀金属－－电镀、热镀、喷镀法。（3）用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。 3、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法 (轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)

316、304、碳钢不同材质之间对电化学腐蚀的抵抗程度

316、304、碳钢不同材质之间对电化学腐蚀的抵抗程度
摘要：
1.引言
2.316 不锈钢的电化学腐蚀抵抗程度
3.304 不锈钢的电化学腐蚀抵抗程度
4.碳钢的电化学腐蚀抵抗程度
5.结论
正文：
【引言】
在工业领域，不锈钢和碳钢是常见的两种金属材料。

由于它们在化学成分和结构上的差异，它们对电化学腐蚀的抵抗程度也不同。

本文将对316 不锈钢、304 不锈钢和碳钢的电化学腐蚀抵抗程度进行比较分析。

【316 不锈钢的电化学腐蚀抵抗程度】
316 不锈钢是一种含铬、镍较高的不锈钢，其具有较好的耐腐蚀性能。

在氧化性环境下，316 不锈钢的耐腐蚀性能较好，但在强还原性环境下，如含有氯离子的介质中，316 不锈钢的耐腐蚀性能会降低。

【304 不锈钢的电化学腐蚀抵抗程度】
304 不锈钢是一种常见的不锈钢，其主要成分是铬和镍。

304 不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，特别是在氧化性环境下，其耐腐蚀性能较好。

但在强还原性环境下，如含有氯离子的介质中，304 不锈钢的耐腐蚀性能也会降低。

【碳钢的电化学腐蚀抵抗程度】
碳钢是一种含有较高碳元素的钢铁，其耐腐蚀性能相对较差。

在氧化性环境下，碳钢的耐腐蚀性能较差，容易发生电化学腐蚀。

在强还原性环境下，如含有氯离子的介质中，碳钢的耐腐蚀性能会更差。

【结论】
总的来说，316 不锈钢和304 不锈钢的电化学腐蚀抵抗程度较好，特别是在氧化性环境下。

而碳钢的电化学腐蚀抵抗程度较差，在各种环境下都容易发生电化学腐蚀。

电化学技术在金属腐蚀预防中的应用

电化学技术在金属腐蚀预防中的应用金属腐蚀是指金属与环境中的其他物质产生的化学反应所致的损失。

这种损失是不可逆转的，严重影响到工业生产、设施维护和装备保养等方面。

因此，防止和预防金属腐蚀是非常重要的任务。

在此背景下，电化学技术成为了解决金属腐蚀问题的一种有效手段。

本文将探讨电化学技术在金属腐蚀预防中的应用。

一、电化学技术概述电化学技术是基于电化学原理研究电极反应规律的理论与技术。

其中最常见的是电化学腐蚀和防腐蚀技术。

电化学腐蚀技术是通过破坏腐蚀电池中的电位差或电化学反应使金属不发生腐蚀的方法。

而电化学防腐蚀技术则是利用电化学方法，对金属进行保护或修复。

二、电化学防腐蚀技术的原理电化学防腐蚀技术适用于丝纳斯型、萨文斯型和由水腐蚀所引起的金属腐蚀。

当金属表面出现腐蚀时，通过将一个电极(阳极)与金属连接，使该金属接受电流保护。

阳极接收电流，形成铁的氢氧化物，并与金属上的氧气形成氧化物和氢氧化物。

阴极接收电流，活性金属与水形成氢气和相应的氢氧化物，即电化学还原反应。

三、电化学防腐蚀技术的应用电化学防腐蚀技术在工业和实验中的应用非常广泛。

以下是几个常见的应用：1.阳极保护：在阳极保护技术中，阳极将直接或间接地提供保护电流，使被保护的金属成为阴极。

发动机、锅炉等工业设备、船只、海底管道、输油管道等都可以使用阳极保护技术。

2.阴极保护：在阴极保护技术中，外加电流直接使金属负极成为阴极，该方法在钢铁混凝土中得到广泛应用。

3.阴阳保护：这种方法是阳极和阴极保护方法的组合应用。

在这种组合中，阴极保护用于保护地下水池、锅炉、水处理设施等设备，而阳极保护用于保护管道、海洋等设备。

四、结论从上述可以看出，电化学技术在金属腐蚀预防中具有重要意义。

通过对阳极和阴极的保护措施，可以保护金属不受腐蚀。

此外，电化学技术还可以应用于化学分析和提纯、电沉积和电镀、腐蚀监测和电解加工等方面。

随着电化学技术的不断发展，其应用将会越来越广泛。

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。

考点21金属的腐蚀与防护

考点21金属的腐蚀与防护【核心考点梳理】一、金属的腐蚀1．金属腐蚀(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

(2)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。

温度对化学腐蚀的影响很大。

①电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。

2．钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。

析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍多危害更大。

(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＋。

【核心归纳】1．金属腐蚀快慢比较(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀>有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。

二、金属的防护1．改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。