化学与环境（ 第三版） 教学课件 作者 任仁于志辉陈莎张敦信 编 第二章 电化学基础.pptVIP

尚辅网 尚辅网 尚辅网 2.4 金属的腐蚀与防护 一、腐蚀的分类及其机理 （一）化学腐蚀 单纯由化学作用而引起的腐蚀叫化学腐蚀。其特点是介质为非电解质溶液或干燥气体，腐蚀过程无电流产生。 （二）电化学腐蚀 当金属与电解质溶液接触时，由于电化学作用而引起的腐蚀叫电化学腐蚀。 1.析氢腐蚀 在酸性介质中，金属及其制品发生析出氢气的腐蚀称为析氢腐蚀。 2.吸氧腐蚀 由于氢超电势的影响，在中性介质中不可能发生析氢腐蚀。 尚辅网 2.4 金属的腐蚀与防护 二、金属腐蚀的防护 （一）金属覆盖层保护 1.金属覆盖层 金属覆盖层主要是利用电镀、喷镀、渗镀、热浸镀、化学镀等技术，将耐腐蚀的金属镀覆在耐腐蚀性差的金属表面形成的，又称金属镀层。 2.非金属覆盖层 涂层之所以能起到保护金属的作用，其原因如下： （1）屏蔽作用 （2）缓蚀作用 （3）电化学保护作用 尚辅网 2.4 金属的腐蚀与防护 （二）电化学保护 1.阴极保护 阴极保护法是使被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，可通过两种方法实现。一种是将较活泼金属与被保护金属连接，较活泼金属作为腐蚀电池的阳极而被腐蚀（作为牺牲阳极），被保护金属则得到电子作为阴极而达到保护的目的。另一种方法是，利用外加电流，将被保护的金属与外电源负极相接，变为阴极，废钢或石墨作为阳极，这叫外加电流阴极保护法。 尚辅网 2.4 金属的腐蚀与防护 2.阳极保护 阳极保护是将被保护的金属设备与外加直流电源的正极相连，在电解质溶液中，给金属设备通以阳极电流，使金属设备达到阳极钝态，表面生成一层稳定的钝化膜，阳极溶解受到抑制，腐蚀速度明显降低，使设备得到保护。阳极保护只能应用于具有活性-钝性型的金属，即在阳极电流作用下能建立钝态并生成稳定的钝化膜的金属如钛、不锈钢等，并且它只能用于一定环境，因为有些电解质成分会影响钝态。 * 化学与环境 尚辅网 化学与环境 尚辅网 电极电势及其应用 2 化学电源 3 氧化还原反应与原电池 1 第二章 电化学基础 金属的腐蚀与防护 4 尚辅网 2.1 氧化还原反应与原电池 一、氧化还原反应 1.氧化值 （1）在离子型化合物中，元素原子的氧化值就等于离子电荷。 （2）在共价化合物中，把共用电子对指定给电负性大的原子后，在两原子中留下的表观电荷数就是它们的氧化值。 （3）分子或离子的总电荷数等于各元素氧化值的代数和。分子的总电荷数为零。 2.氧化还原反应 氧化还原反应是化学反应的主要类型之一。氧化及还原的基本概念，是指凡是元素的氧化值升高的过程称为氧化，元素的氧化值降低的过程称为还原。而氧化还原反应就是指元素的氧化值有改变的反应。氧化还原的本质是电子的得失或转移，元素氧化值的变化是电子得失的结果。 尚辅网 2.1 氧化还原反应与原电池 二、原电池 （一）原电池的装置 通过氧化还原反应把化学能直接转变为电能的装置叫做原电池（primary cell）。原电池是由两个半电池构成的。 尚辅网 2.1 氧化还原反应与原电池 原电池中电子流出的一极叫做负极，电子流入的一极叫做正极。负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。 将两反应式合并即得整个原电池发生的反应式： 尚辅网 2.1 氧化还原反应与原电池 （二）原电池符号 原电池的装置可用符号表示（又称原电池图式），如铜锌原电池的电池符号为： 其中(-)表示负极，(＋)表示正极，“‖”表示盐桥，“｜”表示两相界面。负极一般写在左边，正极写在右边，c1、c2指两种溶液的浓度。 尚辅网 2.2 电极电势及其应用 一、电极电势 （一）电极电势的产生 金属的活泼性不同，其电极电势的大小也是不相同的。若将电极电势不相同的两个电极连接起来，两电极间就有电势差存在，从而产生电流。 尚辅网 2.2 电极电势及其应用 （二）标准电极电势及其测定 金属电极电势的大小可以反映金属在水溶液中得失电子能力的大小，如果能测得电极电势的数值，就可以定量比较金属在溶液中的活泼性。国际上规定标准氢电极作为标准电极，标准氢电极的电极符号为： 尚辅网 2.2 电极电势及其应用 （二）标准电极电势及其测定 这时溶液中的氢离子与被铂黑所吸附的氢气建立起下列动态平衡： 尚辅网 2.2 电极电势及其应用 尚辅网 2.2 电极电势及其应用 已知原电池的两个电极的标准电极电势，根据 可计算出原电池的标准电动势。常见的氧化还原电对的标准电极电势可从书后附录四或手册中查到。 关于标准电极电势需要说明几点： （1）电极反应的电极电势值与电极反应的系数无关。 （2）氧化态/还原态是水溶液系统的标准电极