金属的电化学防护分解.ppt

请同学们回顾一下，生活中常见的钢铁腐蚀主要是什么原因造成的？结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？ 钢铁腐蚀主要是铁和空气中的氧气及水蒸气共同作用的结果，本质上是铁、碳及氧气、水蒸气构成了原电池，铁失去电子而被腐蚀。 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化的过程，因而防护的本质是阻止金属失去电子。 防护的思路：防止金属与化学物质（潮湿空气、腐蚀性气体、电解质溶液）直接接触，防止金属与环境形成原电池。 思考与交流 在我们日常生产生活中有哪些常用的金属防护的方法？ 防护方法 一、在金属表面覆盖保护层 在金属表面喷漆、涂矿物油脂、喷涂塑料、搪瓷、镀上一层纯金属（如铁上镀锌、锡、铬等）、生成氧化膜等 不锈钢 防护方法 二、改变金属的内部组成和结构 如：制成合金：不锈钢（钢中加入一定量的镍和铬） (P26最后一段） 三、电化学防护方法 电化学腐蚀的原因是在金属表面形成原电池，因此我们可以利用原电池原理来保护金属，以防止金属腐蚀。 金属在发生电化学腐蚀的过程中，总是作为原电池负极的金属被氧化（失去电子）而腐蚀，作为原电池正极的金属不被腐蚀。因此，使被保护金属作为正极，是有效地保护金属腐蚀的方法之一。 交流与讨论 在铁的表面镀上一层金属是常见的防止铁生锈的方法，常见的有镀锡（马口铁）和镀锌（白铁皮），当马口铁和白铁皮上的金属镀层损坏时，镀层金属和铁在潮湿的空气中会形成原电池。试分析上述两种原电池中，哪一种情况下铁不容易被腐蚀？为什么？ 在马口铁镀层被破坏后构成原电池中，铁、锡作为两极，由于铁的金属活动性大于锡，因此，铁作为负极，更易失去电子而被腐蚀；在白铁皮镀层被破坏后构成原电池中，铁、锌作为两极，由于锌的金属活动性大于铁，因此，锌作负极失去电子，而铁作正极，不易被腐蚀。 1、牺牲阳极阴极保护法 将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属（如镁、锌等）作为阳极（负极）不断被腐蚀，可定期更换，而作为阴极（正极）的金属就能不被腐蚀而得到保护。 2、外加电流的阴极保护法 阴极保护法的应用 主要用于保护水中和地下的各种金属构件和设备。如舰船、码头、桥梁、水闸、海洋平台、海底管线、原子能发电厂的各类给水系统，地下油、气、水管、电缆等都可用外加电流法和牺牲阳极法进行阴极保护。 阴极保护法的经济效益 一艘海船的建造中，涂装费占5%，阴极保护费用只占1%。 一座海上采油平台的建造费超过1亿元，阴极保护费用只需100—200万元，平台寿命由5年提高到20年。 地下管线的阴极保护费只占总投资的0.3%—0.6%，可大大延长使用寿命 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀 ＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电流的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件 金属腐蚀原理的应用 印刷电路的制作 电化学刻蚀 等离子刻蚀技术 利用腐蚀来防腐 铝罐车运输冷的浓硝酸、浓硫酸； 铁在NaOH、NaNO3溶液中发蓝、发黑， 使铁表面形成一层致密的氧化膜，也可防止钢铁生锈 * * * 健身器材刷油漆以防锈 汽车喷漆 船身、车厢、水桶等常涂油漆，汽车外壳常喷漆 机器轮轴涂矿物油脂防护 镀铬的保险杠 镀锌 搪瓷反应罐 搪瓷器皿 搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉，有极好的耐腐蚀性能，因此作为耐腐蚀非金属涂层，广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。 衣架和电线的外面 包上一层塑料层 小资料 用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）喷涂金属表面，比喷油漆效果更佳。塑料这种覆盖层致密光洁，色泽艳丽，兼具防蚀与装饰的双重功能。 用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换 锌块 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换 这是应用什么原理呢? 牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌、镁等。 此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备（如贮油罐）以及石油管路的腐蚀。 牺牲阳极的阴极保护法 辅助阳极（不溶性） 将被保护的钢铁设备作为阴极，另一附加惰性电极作为阳极，两者都处在电解质溶液（如海水）中，接上外加直流电源。接通后，电子流向被保护的钢铁设备，在钢铁表面积累了大量的负电荷，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 外加电流的阴极保护法主要用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。 规律小结 防止作为原电池负极 能防止金属腐蚀的原理 防止金属腐蚀的措施 阅读并思考:金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原理是什么？怎样才能