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金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
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。
金属腐蚀与防护高温氧化课件.ppt
• C可以还原Fe的氧化物但不能还原Al的氧化物 • “选择性氧化” ——合金表面氧化物的组成
合金氧化膜主要由图下方合金元素的氧化物所组成
第12页,共100页。
第13页,共100页。
∆G0-T 图
1. 各直线:相变
熔化、沸腾、升华和晶型转变
在相变温度处,特别是沸点 处,直线发生明显的转折
——体系在相变时熵发生了变化
5.1.2 氧化物固相的稳定性
• ∆G0
判断金属氧化物的高温化学稳定性
根据氧化物的熔点、挥发性来估计其固相的高温稳定性 低熔点易挥发氧化物的产生往往是造成灾难性高温腐蚀的
重要原因之一
1. 氧化物的熔点
估计氧化物的高温稳定性
金属表面生成液态氧化物
失去氧化物保护性
如:硼、钨、钼、钒等的氧化物
合金氧化时更易产生液态氧化物
• 蒸气压随温度升高而增大,即氧化物固相的稳定性随温度升 高而下降
• 高温腐蚀中形成的挥发性物质
加速腐蚀过程
• 挥发性氧化物影响碳、硅、钼、钨和铬等的高温氧化动力学
第28页,共100页。
氧化物的挥发性
• 挥发性物质的热力学平衡图
• 例:Cr-O体系,1250K ,高温氧化 只生成Cr2O3一种致密氧化物 Cr(气)、CrO(气)、CrO2(气)和 CrO3(气)4种挥发物质 凝聚相-气相平衡有 2种类型
第30页,共100页。
氧化物的挥发性
• Cr-O体系的固有性质:
– pO2较低时,Cr(气)的蒸气压最大 – pO2较高时,CrO3(气)的蒸气压最大
• 影响铬及含铬合金的氧化
– 在Cr2O3膜与基体之间将产生很大的Cr(气)的蒸气压,使Cr2O3膜 与基体分离;
合金氧化膜主要由图下方合金元素的氧化物所组成
第12页,共100页。
第13页,共100页。
∆G0-T 图
1. 各直线:相变
熔化、沸腾、升华和晶型转变
在相变温度处,特别是沸点 处,直线发生明显的转折
——体系在相变时熵发生了变化
5.1.2 氧化物固相的稳定性
• ∆G0
判断金属氧化物的高温化学稳定性
根据氧化物的熔点、挥发性来估计其固相的高温稳定性 低熔点易挥发氧化物的产生往往是造成灾难性高温腐蚀的
重要原因之一
1. 氧化物的熔点
估计氧化物的高温稳定性
金属表面生成液态氧化物
失去氧化物保护性
如:硼、钨、钼、钒等的氧化物
合金氧化时更易产生液态氧化物
• 蒸气压随温度升高而增大,即氧化物固相的稳定性随温度升 高而下降
• 高温腐蚀中形成的挥发性物质
加速腐蚀过程
• 挥发性氧化物影响碳、硅、钼、钨和铬等的高温氧化动力学
第28页,共100页。
氧化物的挥发性
• 挥发性物质的热力学平衡图
• 例:Cr-O体系,1250K ,高温氧化 只生成Cr2O3一种致密氧化物 Cr(气)、CrO(气)、CrO2(气)和 CrO3(气)4种挥发物质 凝聚相-气相平衡有 2种类型
第30页,共100页。
氧化物的挥发性
• Cr-O体系的固有性质:
– pO2较低时,Cr(气)的蒸气压最大 – pO2较高时,CrO3(气)的蒸气压最大
• 影响铬及含铬合金的氧化
– 在Cr2O3膜与基体之间将产生很大的Cr(气)的蒸气压,使Cr2O3膜 与基体分离;
金属的腐蚀与防腐PPT课件(上课用)
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨 我的人 .以及 对我冷 漠的人 。 爱我的人教我温柔;恨我的人教我谨 慎;对 我冷漠 的人教 我自立 。――[J·E·丁 格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明 的人是 考虑现 在和未 来,根 本无暇 去想过 去的事 。――[英国哲 学家培 根]
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色, 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
113.人生的目的有二:先是获得你 想要的 ;然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ,健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习,并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ,因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
96.人生真正的欢欣,就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己; 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ,只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
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。
2、金属腐蚀的防止与利用
讨论与交流 金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法 钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、
离子注入、表面渗镀
电镀法
电镀是应用电解原理在某些金属表面 镀上一薄层其他金属或合金的过程。
100.这个世界总是充满美好的事物 ,然而 能看到 这些美 好事物 的人, 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色, 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
113.人生的目的有二:先是获得你 想要的 ;然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ,健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习,并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ,因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
96.人生真正的欢欣,就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己; 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ,只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
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。
2、金属腐蚀的防止与利用
讨论与交流 金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法 钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、
离子注入、表面渗镀
电镀法
电镀是应用电解原理在某些金属表面 镀上一薄层其他金属或合金的过程。
100.这个世界总是充满美好的事物 ,然而 能看到 这些美 好事物 的人, 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
金属腐蚀.ppt
2 面积效应 电偶腐蚀电池的阴阳极面积之比, 阴阳极
面积比增大,阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大,导电率高 腐蚀区域大,腐蚀面积减少,腐蚀不严重, 否则,腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接,避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接,应加绝缘 3 不应采用多孔涂料,防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同,可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池:电偶电池、浓差电池 浓差电池:金属离子浓差电池,氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中,两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括:应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质:能导电的溶液,几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中:活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀:当两种具有不同电位的金属相互 接触,并浸入电解质溶液时,电位较负的金 属遭受腐蚀,电位较正的金属不腐蚀。
原因:两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同,可以根据电偶 序表来判断,那种金属是阳极,那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境,金属电位可能不同, 甚至逆转
二 电极电位
电极:金属与电解质溶液构成的体系 电极电位:金属与溶液的电位差即该电极的
面积比增大,阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大,导电率高 腐蚀区域大,腐蚀面积减少,腐蚀不严重, 否则,腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接,避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接,应加绝缘 3 不应采用多孔涂料,防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同,可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池:电偶电池、浓差电池 浓差电池:金属离子浓差电池,氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中,两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括:应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质:能导电的溶液,几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中:活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀:当两种具有不同电位的金属相互 接触,并浸入电解质溶液时,电位较负的金 属遭受腐蚀,电位较正的金属不腐蚀。
原因:两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同,可以根据电偶 序表来判断,那种金属是阳极,那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境,金属电位可能不同, 甚至逆转
二 电极电位
电极:金属与电解质溶液构成的体系 电极电位:金属与溶液的电位差即该电极的
《金属的腐蚀》PPT课件
07 金属腐蚀的案例 分析与讨论
案例一:某桥梁钢构件的腐蚀问题
腐蚀现象描述
桥梁钢构件出现锈蚀、开裂、变形等现象。
原因分析
钢构件长期暴露在潮湿环境中,受到氧气、水分和氯离子的侵蚀,导致电化学腐蚀。
防护措施
采用耐候钢、镀锌钢等耐腐蚀材料,对钢构件进行定期除锈、喷漆等维护措施。
案例二:某化工厂管道的腐蚀与防护
危害
造成金属构件的突然断裂,引发严 重事故。
腐蚀疲劳
腐蚀疲劳裂纹
金属在交变应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂 纹。
腐蚀疲劳断裂
金属在腐蚀疲劳裂纹扩展至临界尺寸时发生的断 裂。
危害
降低金属构件的疲劳强度,缩短使用寿命,增加 维修成本。
04 影响金属腐蚀的有不同的耐腐蚀性,如不锈钢、铝合金等耐腐蚀性较 好。
复合缓蚀剂
将无机和有机缓蚀剂复配使用,发挥协同作用,提高缓蚀 效果。
电化学保护方法
阴极保护
利用外加电流使金属电位负移,成为阴极而得到保护,如牺牲阳极 法和外加电流法。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上,使其电位正移并处于钝化状态从 而防止腐蚀。此方法适用于易钝化的金属体系。
电化学再活化
对于已经发生腐蚀的金属,通过电化学方法使其恢复到活化状态,然 后采取适当的防护措施。
06 金属腐蚀的实验 研究方法
失重法测腐蚀速率
原理
通过测量金属在腐蚀前后质量 的变化来评估腐蚀速率。
优点
简单易行,适用于各种金属和 腐蚀环境。
缺点
只能得到平均腐蚀速率,无法 反映局部腐蚀情况。
应用范围
广泛用于实验室和工业现场的 金属腐蚀研究。
电化学测试技术
原理
优点
金属的腐蚀与防护第一课时课件-高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
食盐水
本课已结束,记得复习及完 成课后作业哦~
容易生锈
钢铁
CO2、SO2、H2S
水膜
Fe、C 电解质溶液
在钢铁表面 形成无数 微小原电池
化学腐蚀与电化学腐蚀比较
类型
化学腐蚀
发生的条件 金属与接触物直接 反应
电流
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
两者往往同时发生,但以电化腐蚀为主。电化学 腐蚀速率比化学腐蚀大得多。
第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护
第1课时
导入新课
金属腐蚀在生活中很常见
金属腐蚀的危害
1、经济损失 2、安全威胁
自主学习
1.什么是金属腐蚀? 2.金属腐蚀的本质是什么? 3.金属腐蚀的种类有哪些?
一、金属的腐蚀
1 概念:指金属与周围的物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 2 实质: M-ne- → Mn+ (氧化反应)
课堂检测
4.下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是( D )
A. 若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
KA
B. 若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀
B
X
Fe
C. 若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极法
D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上的反应: 2H++2e-= H2↑
5 金属腐蚀快慢:
➢电解的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有 防护措施的腐蚀
➢ 同一金属在相同电解质溶液中: 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
金属的腐蚀和防护PPT精品课件
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
4.3.1 金属的腐蚀(课件)高二化学(新教材人教版选择性必修1)(共31张PPT)
化学腐蚀和电化学腐蚀的对比
条件
化学腐蚀
金属跟干燥气体或非电解 质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金跟电解质 溶液接触
现象 无电流产生
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及温 与电解质溶液的酸碱性
因素 度有关
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
随堂练习
炒菜的铁锅有残存的氯化钠,放置后水滴容易聚集到锅底,与水 接触的界面构成吸氧腐蚀,形成铁锈。 2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。 是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池, 较 活泼的铁作原电池的负极,因此铁易被腐蚀而生锈。
随堂练习
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
① Fe由单质转化为+2价;
② Fe由+2价转化为+3价;
③ 产生氢气;④产生氧气;
⑤ 杂质C被氧化除去;
⑥ Fe(OH)3失水变成Fe2O3·3H2O. A. ① ② ③ ⑥ B. ① ③ ④
C. 只有① ③
D. 全部
请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。 1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈,为什么?
装置中进一步反应:4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
总结:金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下,溶有一定量氧 气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。
问题思考:如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反 应有变化吗?
负极: Fe - 2e- = Fe2+ 正极: 2H++ 2e- =H2↑ 电池反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
金属腐蚀PPT
铁的腐蚀过程就是金属铁回复到它的自然存在状 态(矿石)的过程。但若要将矿石冶炼成铁需消耗 大量的能量,所以金属状态的铁和矿石中的铁存 在着能量上的差异,即金属铁比它的化合物具有 更高的能量,金属铁随时随地的释放出能量而恢 复至热力学上更稳定的自然化合物形式。显而易 见,能量上的差异是产生腐蚀反应的推动力,而 放出能量的过程便是腐蚀过程,伴随着腐蚀过程 的进行,将导致腐蚀体系能量的减少,故它是一 个自发过程。
如图9.1所示 (P105),金属离子的浓度分别为 10-6 M、 10-4 M、 10-2 M进行计算。 五、电位-pH图在腐蚀和腐蚀控制中的应用
简化的电位-pH 图 在腐蚀学中,我们规定当可溶性物质在溶液中 的浓度小于10-6 mol/L时可把 该物质看成是不溶解的物质, 因此可以把平衡金属离子浓 度10-6 mol/L作为金属腐蚀与 不腐蚀的分界线。如果把平 衡关系式中有关离子浓度都 取10-6 mol/L则可以得到简化 的电位-pH图,又称为金属腐 蚀图。该图可被分为三个区 域。
电化学平衡图,下面以铁在水溶液中的不同的反 应来说明的电位-pH 图的绘制的机理。 根据参加反应的物质的不同,电位-pH 图上的直 线可以分为 3 类: 一、反应只与电极电势有关,而与pH值无关 这类反应的特点是电极反应有电子参加,而无H+ 或OH-参加,例如:
① Fe2+ + 2e → Fe ⑥ Fe3+ + e → Fe2+
9.4 电位-pH 图
电位- pH 图是根据热力学原理建立起来的一种 电化学平衡图。在金属发生电化学腐蚀中, 腐 蚀过程的本质是得失电子的氧化还原反应, 所 以反应物和产物中不仅包含氧化态和还原态, 而且还包还 H+ 和 OH-, 因此电极电势不仅依 赖于氧化态和还原态的浓度,而且还依赖于溶 液的pH值。如果指定浓度为一个定值,则可作 出电位-pH图。电位-pH图最早用它来研究金属 的腐蚀和防护问题,后来被广泛用于电化学、 无机化学、化学分析、地质冶金等领域。电位pH图是以平衡电势为纵坐标,pH 值为横坐标 的
金属的电化学腐蚀完整版PPT课件-2024鲜版
8
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
19
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。
18
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。
2024/3/28
25
06
金属电化学腐蚀的案例分析与讨论
2024/3/28
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
19
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。
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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。
18
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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25
06
金属电化学腐蚀的案例分析与讨论
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金属腐蚀与防护ppt课件
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。
金属的腐蚀与防护ppt课件
牺牲阳极保护法 外加电流的阴极保护法
21
总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀
9
条件
化学腐蚀
金属与干燥气体或非电 解质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液接触
现象 无电流产生
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及 与电解质溶液的酸碱性
因素 温度有关
化学 · 选修4《化学反应原理》
1.3 金属的腐蚀与防护
1
钢 铁 生 锈
2
铜 器 生 锈
3
金属腐蚀 • 我国是世界上钢铁产量最多的国家,每年被腐蚀的铁占到我国钢铁
年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值 的2%~4%;约合人民币3000亿元 。 • 根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为 该国国民生产总值的4%左右。 • 另据统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平 均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆 炸等造成的间接损失。
4
一、金属的电化学腐蚀 1、 金属腐蚀 指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
➢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
5
2、化学腐蚀 金属与其他物质直接接触反生氧化还原反应而引起的腐蚀
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
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
10
1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装 置及得到的图象如下,以下结论错误的是( C ) pH=2时,压强逐渐增
21
总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀
9
条件
化学腐蚀
金属与干燥气体或非电 解质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液接触
现象 无电流产生
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及 与电解质溶液的酸碱性
因素 温度有关
化学 · 选修4《化学反应原理》
1.3 金属的腐蚀与防护
1
钢 铁 生 锈
2
铜 器 生 锈
3
金属腐蚀 • 我国是世界上钢铁产量最多的国家,每年被腐蚀的铁占到我国钢铁
年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值 的2%~4%;约合人民币3000亿元 。 • 根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为 该国国民生产总值的4%左右。 • 另据统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平 均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆 炸等造成的间接损失。
4
一、金属的电化学腐蚀 1、 金属腐蚀 指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
➢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
5
2、化学腐蚀 金属与其他物质直接接触反生氧化还原反应而引起的腐蚀
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
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
10
1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装 置及得到的图象如下,以下结论错误的是( C ) pH=2时,压强逐渐增
金属的腐蚀与防护ppt课件
(2)在金属表面覆盖保护层 ①非金属保护层:如喷油漆、涂油脂。 ②金属保护层:如铁制品上镀铜、锌等。
铁制品镀锌,破损 后,仍能保护;
铁制品镀锡 ,破损 后,失去保护。
为什么?
(3)电化学防护法 ①牺牲阳极法
原理:原电池原理 要求:活泼性强的金属作负极,被保护金属作正极。
②外加电流法
原理:电解池原理 要求:被保护的金属与外接电源负极相连作阴极。
√C.可能产生Fe2O3·nH2O
D.腐蚀的总反应式一定是2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
12345
内容小结 04
课堂回顾
课后练习
1.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。 (1)请写出有关电极反应式。 ①铁棒上电极反应式:_2_F_e_-__4_e_-_=__=_=_2_F_e_2_+_。 ②(2)碳该棒图上所电表极示反的应是式__吸:__氧_O-___2_(+填__2“_H_2析_O_氢_+_”_4_e或_-_=_“_=吸_=_4氧_O_H_”_)。腐蚀。 (3)若将O2撤走,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示__析__氢__(填“析 氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶 解,则可将碳棒改为_锌__(_或__其__他__比__F_e_活__泼__的__金__属__)_棒。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,培养防止金属腐蚀 的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、金属的腐蚀 二、金属的防护方法 三、练习 四、总结
金属的腐蚀 01
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属发生 氧化还原反应 而引起损耗的现象。 实质:金属原子 失去电子 变为阳离子发生氧化反应
铁制品镀锌,破损 后,仍能保护;
铁制品镀锡 ,破损 后,失去保护。
为什么?
(3)电化学防护法 ①牺牲阳极法
原理:原电池原理 要求:活泼性强的金属作负极,被保护金属作正极。
②外加电流法
原理:电解池原理 要求:被保护的金属与外接电源负极相连作阴极。
√C.可能产生Fe2O3·nH2O
D.腐蚀的总反应式一定是2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
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内容小结 04
课堂回顾
课后练习
1.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。 (1)请写出有关电极反应式。 ①铁棒上电极反应式:_2_F_e_-__4_e_-_=__=_=_2_F_e_2_+_。 ②(2)碳该棒图上所电表极示反的应是式__吸:__氧_O-___2_(+填__2“_H_2析_O_氢_+_”_4_e或_-_=_“_=吸_=_4氧_O_H_”_)。腐蚀。 (3)若将O2撤走,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示__析__氢__(填“析 氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶 解,则可将碳棒改为_锌__(_或__其__他__比__F_e_活__泼__的__金__属__)_棒。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,培养防止金属腐蚀 的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、金属的腐蚀 二、金属的防护方法 三、练习 四、总结
金属的腐蚀 01
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属发生 氧化还原反应 而引起损耗的现象。 实质:金属原子 失去电子 变为阳离子发生氧化反应
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房地产流程
项目融资→土地一级开发→土地招拍挂→土地出让→ ↓
↗工程监理
→
勘察设计→ → →房产销售→后期物业管理
↘工程施工
承包方工程施工中的涉诉纠纷
↗招投标,预算范围内 ,合同效力
↗工程款索赔 →价格调整部分
↗
↘工程变更中的增加部分
承包方
↘
↗预期利益
↘工程索赔→周转材料停滞费
↘机械停滞费
↘人工
发包方工程施工中的涉诉纠纷
你知道吗?
1、什么是金属腐蚀?其本质是什么? 2、金属腐蚀有哪些种类? 3、什么是电化学腐蚀?
回顾与整理
一、金属的腐蚀
1、金属腐蚀——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:金属原子 失e- 金属阳离子 M – ne- == Mn+ (氧化反应) 化学腐蚀 —直接氧化反应
↗工程款抗辩→中方 →→→质量纠纷→质量问题
↘
↘质量事故
↘
↗工期罚款
↘工期延误→不可抗力
↘合同条款
↘发包方原因,工程款延误,
工程变更,前期工作
建设工程专业服务律师的基本素养
• 一、能够熟悉、掌握、运用建设工程专业法律问题
•
1、建设工程合同组成文件及其效力冲突;
•
2、建设工程合同履行中的特殊程序;
吸氧腐蚀
请你根据原电池原理,写出钢铁吸氧腐蚀的 电极反应式及电池反应方程式。
负极:2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极:O2 + 2H2O + 4e-= 4OH电池反应:2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
进一步反应:
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
➢验证牺牲阳极的阴极保护法
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)
➢金属防护的几种重要方法: ①在金属表面覆盖保护层。
②改变金属内部的组成结构,制成合金。
例1: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)
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 中性或碱性 性,发生
吸氧 腐蚀,电极反应式为:负极:Fe–2e-=Fe2+, 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
③电化学保护法,即将金属作为原电池的 正极或电解池的阴极而受到保护。
• 下列各情况下,其中Fe片腐蚀由快 到慢的顺序是 (5)(2) (1) (3) (4) 。
➢结论:原电池正极、电解池阴极受到保护。
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
结论 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
•
3、建设工程合同价款的构成;
• 二、能够熟练起草、审核、修改建设工程协议书、专用条 款、补充协议、分包协议、采购租赁协议;
➢析氢腐蚀:当钢铁处于酸性环境中
负极: Fe - 2e- = Fe2+ 正极: 2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
• 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。
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
(2)若液面下降,则溶液呈 酸性 性,发生 析氢 腐蚀,电极反应式为: 负极: Fe–2e-=Fe2+ 正极:2H++2e-=H2↑。
2、2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000 多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的 牛首、猴首和虎首,普通铜器时间稍久容易出现铜 绿,其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜 铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,
• 电话:13017693036 • 省律协建筑房地产法律委员会QQ群号:336396634
• 建设工程专业法律服务概述
建设工程专业律师的优劣态势
• 一、优势 • 1、经济收入; • 2、实现律师的价值; • 3、可以很好的弥补自身的不足; • 二、劣势 • 1、入门难; • 2、长期不断地学习过程; • 3、必须要经过一定长时间的经验、知识积累。
➢金属腐蚀的类型 电化学腐蚀 —原电池反应
思考探究
钢铁的腐蚀
1、钢铁在什么条件下容易发生腐蚀? 2、主要发生那种类型的金属腐蚀? 3、这种腐蚀的主要化学原理有哪些?
2. 电化学腐蚀
[实验探究]将经过酸洗除锈的铁钉,用饱
和食盐水浸泡一下,放入下图具支试管中,
观察导管中水柱变化,并思考引起变化的
原因?
建设工程法律实务(一) 建设工程合同组成文件的
效力冲突和解决方案
河南荟智源策律师事务所
栗 魁 律师
栗 魁 律师
• 河南荟智源策律师事务所 高级合伙人 • 河南省律师协会建筑房地产法律委员会 主任 • 高级工程法律咨询师 高级工程合同管理师 • 郑州仲裁委建筑工程争议评审委员会 专家委员 • 河南省重点项目建设律师服务团 专家成员 • 河南省直律协十佳优秀指导律师
下列对起原因的分析,最可能的是( D )
A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金;
B、环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶 解洗去;
C、铜的金属活动性比氢小,因此不宜被氧化;
D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金;
改变金属的内部组织结构
防腐
通过本节课的学习,我们认识到 金属腐蚀的危害极大, 运用化学反应 原理能对金属进行有效防护。然而, 在复杂多变的自然环境中并非如此简 单,“金属的腐蚀与防护”始终是一 个世界性的异常棘手的科技难题。防 止金属腐蚀,任重道远!
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
联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
二、金属的电化学防护
1.牺牲阳极的阴极保护法
原理 :形成原电池时,让被保护金属作正极 (阴极),不反应受到保护;而活泼金 属作负极(阳极),反应受到腐蚀。