金屬的電化腐蝕與防護(hù)

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化腐蝕與防護(hù)本講所學(xué)內(nèi)容導(dǎo)讀:一、金屬的腐蝕1、化學(xué)腐蝕2、電化腐蝕二、金屬的電化學(xué)防護(hù)1、犧牲陽極的陰極保護(hù)法2、外加電流的陰極保護(hù)法在日常生活中我們經(jīng)?？梢砸姷剑恍┟烙^的金屬器皿使用一段時(shí)間后會(huì)失去表面的光澤，如鐵器會(huì)生銹，銅會(huì)長出銅綠，這就是金屬腐蝕的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能方面就會(huì)發(fā)生變化，從而使機(jī)器設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低，直至報(bào)廢。金屬腐蝕還會(huì)使橋梁、建筑物的金屬構(gòu)架強(qiáng)度降低而造成坍塌，地下金屬管道發(fā)生泄露，輪船船體損壞等等。是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。金屬陽離子失e-（氧化反應(yīng)）金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化腐蝕一、金屬的腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕：M–ne-→Mn—直接反應(yīng)—原電池反應(yīng)接觸到的氣體或液體不同1、化學(xué)腐蝕：金屬與接觸的干燥氣體（如O2、Cl2、SO2等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。如：鐵與氯氣直接反應(yīng)而腐蝕。2、電化腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化腐蝕。如：鋼鐵在潮濕的空氣中生銹。2H2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2Fe2H=Fe2H2↑（1）析氫腐蝕：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于酸性環(huán)境中思考：該原電池的正、負(fù)極分別是什么？請(qǐng)寫出其電極反應(yīng)？將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖所示試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？（2）吸氧腐蝕：發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下如：鋼鐵的腐蝕。2Fe-4e-=2Fe2O22H2O4e-=4OH-2FeO22H2O=2FeOH24FeOH2O22H2O=4FeOH32FeOH3=Fe2O3·H2O3-H2O進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：思考：鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)？化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍下列各情況下，其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是。（5）（2）（1）（3）（4）討論與交流結(jié)論：判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律電解池的陽極＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞防腐措施的腐蝕2、對(duì)同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液3、活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。4、對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。原理：形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬作正極陰極，不反應(yīng)受到保護(hù)；而活潑金屬作負(fù)極陽極，反應(yīng)受到腐蝕。1、犧牲陽極的陰極保護(hù)法二、金屬的電化學(xué)防護(hù)2、外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。輔助陽極（不溶性）除此以外還有哪些防護(hù)方法？金屬防護(hù)的幾種重要方法:①在金屬表面覆蓋保護(hù)層。②改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，制成合金。③電化學(xué)保護(hù)法。即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。歸納與整理1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：，正極：。（2）若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：，正極：。中或堿吸氧2Fe–4e-＝2Fe2O22H2O4e-＝4OH－酸析氫Fe–2e-＝Fe