金属的电化学腐蚀可用课件.ppt
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- 金属 电化学 腐蚀 可用 课件
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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防腐 被腐蚀的金属被腐蚀的金属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2007年8月1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6人死亡。金属腐蚀的严重性和危害性金属腐蚀的严重性和危害性一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀 1 1、金属腐蚀、金属腐蚀2 2、金属腐蚀类型、金属腐蚀类型是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程化还原反应而腐蚀损耗的过程。化学腐蚀化学腐蚀金属与金属与接触到的接触到的干燥气体干燥气体(O(O2 2、Cl
2、Cl2 2、SOSO2 2)或或非电非电解质液体解质液体(石油石油)等发生化学反应而引起的等发生化学反应而引起的腐蚀腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀不纯金属不纯金属与与电解质溶液电解质溶液接触,接触,形成原电池形成原电池,比较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。比较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生请比较下列请比较下列Fe腐蚀的快慢?腐蚀的快慢?铁与酸反应,铁与酸反应,铁被腐蚀。铁被腐蚀。铁与碳形成原电池铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀铁作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀意图意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀
3、示图示图3 3、金属的电化学腐蚀类型、金属的电化学腐蚀类型条件:条件:水膜呈水膜呈酸性酸性负极负极(Fe):Fe-2e=Fe2+正极正极(C):2H+2e=H2条件:条件:水膜呈水膜呈中性中性或或弱酸性弱酸性负极负极(Fe):2Fe-4e=2Fe2+正极正极(C):O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H2 总反应总反应:2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O(铁锈)(铁锈)通常两种腐蚀同时存在,但通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍后者更普遍。将用酸洗除锈的铁钉,在饱和食盐水浸泡后将用酸洗除锈
4、的铁钉,在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中,几分钟后观察导管放在如图所示的装置中,几分钟后观察导管中水柱的变化中水柱的变化实验现象:实验现象:几分钟后几分钟后,装置中的装置中的导管中水柱上升导管中水柱上升结论结论:说明装置中有气体参加反应。说明装置中有气体参加反应。思考:思考:该气体是什么呢?该气体是什么呢?几天之后发现铁钉表面生锈,发生的是吸氢腐蚀还是吸氧腐蚀?几天之后发现铁钉表面生锈,发生的是吸氢腐蚀还是吸氧腐蚀?P85实验实验4-3 烧过菜的铁锅如果未及时洗烧过菜的铁锅如果未及时洗净(残液中含净(残液中含 NaCl),第二天),第二天便出现红棕色锈斑(主要成分为便出现红棕色锈斑(主要
5、成分为Fe2O3nH2O)。请问这种腐蚀是化)。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么为什么?解析:属于电化学腐蚀。解析:属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生铁锅生锈是因为锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁形成原电池。铁作负极,失去电子变成亚铁离子,从作负极,失去电子变成亚铁离子,从而被腐蚀。而被腐蚀。课堂练习课堂练习1、如图、如图,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:(1)若液面上升,则溶液呈若液面上升,则溶液呈 性,发生性,发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为:负极:电极反应式为:负极:,正极:
6、正极:若液面下降,则溶液呈若液面下降,则溶液呈 性,发生腐蚀,电极反应式为:性,发生腐蚀,电极反应式为:负极:负极:正极:正极:。(2)中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 金属的锈蚀很严重,金属的锈蚀很严重,为了防止金属的锈蚀,为了防止金属的锈蚀,你知道可采取哪些方法?你知道可采取哪些方法?健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选选用油脂来防锈,为什么不能用油用油脂来防锈,为什么不能用油漆漆 自
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