资源简介

(共18张PPT)
金属腐蚀
金属的腐蚀
金属的腐蚀
金属腐蚀
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。
本质
金属原子失去电子被氧化的过程。
金属的腐蚀
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。
影响因素：与金属本性、接触物质的氧化性及温度有关。
特点
无电流产生
金属的腐蚀
2、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，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀
化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，
但电化学腐蚀更普遍，速率更快
有微弱电流产生
特点
金属的腐蚀
2、电化学腐蚀
1）析氢腐蚀
负极（Fe）：
正极（C） ：
在酸性环境中，在腐蚀过程中不断有H2放出
（pH≤4.3）
Fe - 2e- === Fe2+
2H+ + 2e- === H2↑
Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑
总反应：
负极（Fe）：
正极（C） ：
总反应：
金属的腐蚀
2、电化学腐蚀
2）吸氧腐蚀
钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性或碱性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀
Fe2O3 · xH2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2 = 4Fe(OH)3
Fe - 2e- = Fe2+
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
主要原因：水膜一般不显强酸性；多数金属都可发生
负极（Fe）：
正极（C） ：
总反应：
金属的腐蚀
【实验4-3】
铁钉的吸氧腐蚀
导管中液面上升
实验现象
实验解释
铁-碳-饱和食盐水构成原电池，
铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小
金属的腐蚀
【实验4-3】
实验现象
实验解释
均有气泡，且滴加CuSO4试管产生气泡速率更快
Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，
能加快反应速率
金属的腐蚀
总结
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
电解原理＞原电池原理＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀
金属的防护
金属的防护
1、改变金属材料的组成
如：含铬、镍等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。
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。
钛合金
抗腐蚀性，生物相容性
不锈钢
金属的防护
2、在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。
表面喷涂油漆/油脂，覆盖搪瓷、塑料等；
电镀：表面镀上一层锌、锡、铬、镍等
化学方法：生成致密的四氧化三铁薄膜.
阳极氧化：使铝制品形成致密的氧化膜
非金属保护层
金属保护层
发蓝处理
钝化处理
金属的防护
3、电化学保护法
1）牺牲阳极法
负极 ：
正极 ：
应用 ：
锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块
原理：
原电池原理
被保护的金属
更活泼金属
1）牺牲阳极法
金属的防护
实验装置
现象
有关反应
电流表
阳极
阴极
指针偏转
逐渐溶解
质量不变；加入铁氰化钾溶液，无变化
Zn-2e-=Zn2+
O2+4e-+4H+=H2O
——
Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；该装置中铁未被腐蚀
结论：
Fe2+检验：Fe2+与K3[Fe(CN)6] (黄色)反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(带有特征蓝色)。
1）牺牲阳极法
金属的防护
实验装置
现象
解释
（a）
（b）
靠近锌皮处颜色无变化，
靠近裸露的铁钉处出现红色
靠近铜丝处出现红色，
靠近裸露的铁钉处出现蓝色
形成原电池：
Zn作阳极(负极)，被腐蚀；
铁作阴极(正极)，铁被保护
构成原电池：
铁作阳极(负极),被腐蚀；
铜作阴极(正极)。
阳极上发生Fe-2e- =Fe2
金属的防护
3、电化学保护法
2）外加电流法
调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零。
阴极 ：
阳极 ：
应用 ：
钢铁闸门，地下管道连接电源负极
原理：
电解池原理
被保护的金属
辅助电极（不溶性）
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀
金属的防护
化学腐蚀
金属表面覆盖保护层
电化学腐蚀
改变金属材料的组成
电化学保护法
1）牺牲阳极法
2）外加电流法
1）析氢腐蚀
2）吸氧腐蚀

展开更多......

收起↑