第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護鋼鐵生銹金屬的腐蝕在生活中非常普遍銅器生銹銅器外表生成銅綠我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%～4%。金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟損失，也經(jīng)常對平安構(gòu)成威脅。面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？閱讀課本答復(fù)以下問題：1.什么是金屬腐蝕？其本質(zhì)是什么？2.金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，兩者有何不同？金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的腐蝕金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化復(fù)原反響而引起損耗的現(xiàn)象。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。M-ne-→Mn+化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的枯燥氣體〔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)反響而引起的腐蝕。電化學(xué)腐蝕不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反響，比較活潑的金屬失電子被氧化而消耗的過程叫做金屬的電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟枯燥氣體或非電解質(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)兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別鋼鐵生銹的條件負(fù)極正極AO2電解質(zhì)溶液FeCe-e-金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件1.不純的金屬2.潮濕的環(huán)境〔1〕吸附水膜〔2〕溶解氣體鋼鐵在枯燥的空氣里長時間不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?在潮濕的空氣里,鋼鐵外表吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等氣體，這樣在鋼鐵外表形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。鋼鐵的析氫腐蝕鋼鐵的吸氧腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖O2+4e-+2H2O====4OH-電解質(zhì)溶液鋼鐵負(fù)極（Fe）：

Fe-2e-====Fe2+正極（C）：2H++2e-====H2鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極(Fe)正極(C)總反應(yīng)進一步反應(yīng)聯(lián)系水膜呈酸性水膜呈弱酸性或呈中性2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常兩種腐蝕同時存在,但以吸氧腐蝕為主Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H++2e-=H2O2+4e-+2H2O=4OH-Fe+2H+=Fe2++H2將用酸洗除銹的鐵釘，在飽和食鹽水浸泡后放在如下圖的裝置中，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化實驗現(xiàn)象：幾分鐘后,裝置中的導(dǎo)管中水柱上升說明裝置中有氣體參加反響。結(jié)論：①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金(如不銹鋼〕。②在金屬外表覆蓋保護層。如油漆、油脂等，電鍍Zn、Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護層。③電化學(xué)保護法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護。金屬防護的幾種重要方法原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。原理：形成原電池時，讓被保護金屬作正極(陰極)，不反響受到保護；而活潑金屬作負(fù)極(陽極)，反響受到腐蝕。1.犧牲陽極的陰極保護法金屬的電化學(xué)防護犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法輔助陽極（不溶性）2.外加電流的陰極保護法將被保護的鋼鐵設(shè)備〔如鋼閘門〕做陰極，用惰性電極做輔助陽極，在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵外表的腐蝕電流降至零或接近等于零。以下各情況下，其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是。(5)(2)

(1)(3)(4)金屬腐蝕快慢的判斷(1)與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)。兩極材料的活動性差異越大，氧化復(fù)原反響的速率越，活潑金屬被腐蝕的速度越。(2)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。(3)同一種金屬的腐蝕：在強電解質(zhì)中______弱電解質(zhì)中非電解質(zhì)中。(4)一般說來：原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。>>>>>快快>>1.鋼鐵銹蝕過程中可能發(fā)生的變化是()①Fe由單質(zhì)轉(zhuǎn)化為+2價；②Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價；③產(chǎn)生氫氣；④產(chǎn)生氧氣；⑤雜質(zhì)C被氧化除去；⑥Fe〔OH〕3失水變成Fe2O3·3H2O.A.①②③⑥B.①③④C.只有①③D.全部A2.為保護地下鋼管不被腐蝕，可采用的方法是()A.與直流電源負(fù)極相連接B.與直流電源的正極相連接C.與銅板相連接D.與鋅板相連接AD3.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是〔〕A.黃銅(銅鋅合金)制作的鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵容易生銹C.鐵質(zhì)配件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)物品久置外表變暗DA.潮濕疏松透氣的土壤中B.含