金属的化学腐蚀与电化学腐蚀课件.ppt

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1、请比较下列Fe腐蚀的快慢？,铁与酸反应,铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀。,腐蚀速率较慢。腐蚀速率较快。,2007年8月2日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌。事故造成13人死亡。,调查人员事后发现造成本次事故的多个因，比如巨大的交通流量、丢失的各类关键螺栓、以及老化生锈的金属结构等等。还有一个不可忽视的因素，就是在大桥桥体内栖息的鸽子在桥梁的关键部位留下了大量的粪便。随着时间的推移，,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

2、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,失电子,氧化反应,2、本质,1、定义,指金属或合金发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,M ne-Mn+,铁在潮湿的空气中生锈,铁被酸雨腐蚀,1.用稀醋酸浸没铁粉,2.用食盐水润湿试管后加入铁粉,铁粉含碳量0.1%,问题讨论,2.1号2号装置中分别有什么现象？,1.含碳铁粉与酸或盐溶液构成了何种装置？,构成了原电池装置,你能根据现象写出电极反应吗？,1号：A管中产生气泡，B管中导管内液面下降,2号：A管无明显变化，B管中导管内液面上升,正极：,负极：,1号试管:,电池反应：,析氢腐蚀,发生条件：,用稀醋酸浸没铁粉,

3、钢铁处于酸性较强环境中,Fe-2e-=Fe2+,2H+2e-=H2,Fe+2H+=Fe2+H2,正极：,负极：,2号试管:,电池反应：,吸氧腐蚀,发生条件：,食盐水加入铁粉,钢铁处于极弱酸性或中性或碱性气氛中,Fe-2e-=Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O,进一步反应：,一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。,3.类型,化学腐蚀,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

4、力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。,2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。,说明在低温下，腐蚀更难进行。,应用拓展,3.当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂附近的铁制品容易生锈。,说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。,4.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连接锌板的铁螺丝却不易生锈。,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。前者铁作负极，易失电子，因而易被腐蚀；后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。,应用拓展,问题讨论,金属的一般防腐措施有哪些？,刷漆、涂油、镀膜、制成合金等,请大家根据金属腐蚀的本质，思考还可以采取什么措

5、施防腐？,防止金属失电子,的电化学保护法,问题讨论,二、金属的电化学防腐,1.原理,防止金属失电子,2.牺牲阳极保护法,形成原电池反应时，让被保护金属做正极，活泼金属做负极。,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。,3.外加电流的阴极保护法,健身器材刷油漆以防锈,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,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,你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。,制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须

6、定期更换,镁,3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),课堂练习,课堂练习,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 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极：正极：,若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。,（2）,中性或碱性,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸性,析氢,Fe2e-Fe2+,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，下列对起原因的分析，最可能的是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；,（D）,课堂练习,