金属的电化学腐蚀与防护(公开课课件).ppt

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1、第四节第四节 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护第四章第四章 电化学基础电化学基础金属的腐蚀在生活中非常普遍金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈钢铁生锈铜器生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿铜器表面生成铜绿 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公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：布了一组数据： 全球全球每一分钟每一分钟就有就有1吨吨钢腐蚀成铁锈钢腐蚀成铁锈. 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美亿美元，占各国国民生产总值的元，占各国国民生产总值的2%4%，我国我国钢铁腐蚀经济损失高达钢铁腐蚀经济损失高达28002800亿人民币亿人民币，约

2、占，约占国民生产总值的国民生产总值的4%，每年约有，每年约有30%的钢铁的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。人的。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀？、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。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、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是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。（发生氧化反应）。M - ne- = Mn+3、金属腐蚀的类型有哪些？、金属腐蚀的类型有哪些？ 金

3、属跟接触到的干燥气体（如金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。学反应而引起的腐蚀。 不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。化学腐蚀：化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：根据与金属接触的介质不同根据与金属接触的介质不同升温可加快升温可加快金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：家用燃气灶的中心部位很容易生锈家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极食品罐头放在南极80多年了，却多年了

4、，却很少生锈很少生锈海边的铁制品比较容易生锈。海边的铁制品比较容易生锈。电化学腐蚀电化学腐蚀讨论讨论为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，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？而在潮湿的空气中却易生锈？阅读：课本阅读：课本钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图 【实验实验4-3】 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什么吗？么吗？钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图钢铁腐蚀钢铁腐蚀析析氢腐

5、蚀氢腐蚀吸吸氧腐蚀氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应联系联系水膜呈水膜呈强酸性强酸性水膜呈水膜呈中性中性或或弱酸性弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e-=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(1)若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：电极反应式为： 负极

6、：负极： 正极：正极： 1.如图如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：数天观察：(2)若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀，电极反应式为：腐蚀，电极反应式为： 负极：负极： 正极：正极： 弱酸性或中性弱酸性或中性吸氧吸氧2Fe 4e2Fe2+O2+2H2O+4e4OH较强酸性较强酸性析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2eH2 二、金属的防护二、金属的防护1 1、原理、原理防止金属失电子防止金属失电子2 2、电化学防护、电化学防护 牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法 形成原电池形成原电池反应时，让反应时，让被保护金属被保护金属做正极，活做正极，

7、活泼金属做负泼金属做负极。极。 将被保护金将被保护金属作为电解池属作为电解池的阴极，另一的阴极，另一导电物质作为导电物质作为阳极，在外加阳极，在外加直流电的作用直流电的作用下使阴极得到下使阴极得到保护。保护。辅助阳极辅助阳极（石墨）（石墨）. .外加电流外加电流的阴极保护法的阴极保护法3.金属的常见防护方法金属的常见防护方法.在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层。 例如：喷涂漆；涂油脂；表面钝化；例如：喷涂漆；涂油脂；表面钝化；电镀电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层层)等。等。改变金属内部的组成结构，制成合金。改变金属内部的组成结构，制成合

8、金。金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法:电化学保护法，即将金属作为原电池的电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。正极或电解池的阴极而受到保护。在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。 改变金属内部的组成结构，制成合金。改变金属内部的组成结构，制成合金。烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬自行车的金属部件采用了什么样的防护措施自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀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原电池的正极电解池的阴极外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极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法有一般防腐条件保护无防腐条件4.下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：片腐蚀由快到慢的顺序是： 。(5)(2)(1)(3)(4)