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课件网) 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 ... ...
