金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属腐蚀的类型化学腐蚀

电化腐蚀析氢腐蚀

吸氧腐蚀（常见普遍）

金属的腐蚀

金属阳离子失 e －

氧化反应金属原子金属腐蚀的本质：

金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。

金属跟接触到的物质 ( 如 O2 、 Cl2 、 SO2 等 )

直接发生化学反应而引起的腐蚀，叫化学腐蚀。

一、化学腐蚀：

二、电化学腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。

回顾： 1 、什么是原电池？说明原电池原理。 2 、构成原电池的条件？

1 、什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置，叫原电池。

2 、原电池的工作原理

负极 正极 负 极： __ 失去电子，被 _____

电极反应 :

正 极： __ 得到电子，被 _____

电极反应 :

总反应：

Zn － 2e － = Zn2+

2H+ + 2e － = H2↑

Zn + 2H+ == Zn2+ + H2 ↑

Zn 氧化

H+ 还原

总结：负氧活（父养活）

三、构成原电池的条件是什么？　　　　　　　　　 1 、活泼性不同的两个电极

　　　　　　　　　　（活泼性不同的金属

或金属和非金属）

　　　　　　　　　　 2 、两电极都接触电解质溶

液（酸、碱、盐）

3 、形成闭合回路。

问题讨论

1 、判断下列装置是否为原电池？若是， 指出电极名称并写出电极反应式。

2 、若将 Fe 棒 C 棒粉碎掺在一起制成一光亮的 Fe －C 合金棒，插在 HCl 里，则是否构成了原电池？若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？

钢铁表面形成的微小原电池示意图

1 、析氢腐蚀（酸性水溶液）

负极： Fe － 2e － = Fe2+

总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑

正极： 2H+ + 2e － = H2↑

一、钢铁的腐蚀

2 、吸氧腐蚀（中性水溶液）

负极： 2Fe - 4e =2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e = 4OH －

总反应： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2

后续反应： 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3

钢铁腐蚀的防护

2 、改变金属的内部组织结构：如将 Cr 、 Ni 等金属加进钢 里制成合金钢。

1 、金属表面覆盖保护层 如油漆、油脂等，电镀 Zn,Cr 等易氧化形成致密的氧化

物薄膜作保护层。原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。

3 、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法

原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极， 不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

牺牲阳极的阴极保护法示意图

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)

2 、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： ______________________ ； （ 2 ）若液面下降，则溶液呈 ______ 性，发生 _________

腐蚀，电极反应式为：负极： ______________________

正极： ______________________ 。

中性或碱 吸氧

2Fe – 4e- ＝ 2Fe2+

O2+2H2O+4e- ＝ 4OH －

酸 析氢Fe –2e －＝ Fe2+

2H++2e- ＝ H2↑