电化学腐蚀-第四部分.ppt

* 第四章 电化学基础 4、金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀在生活中非常普遍 钢铁生锈 铜器生锈 铜器表面生成铜绿 一、金属的腐蚀 金属跟周围接触到的气体 或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。 本质：金属失去电子被氧化 种类：化学腐蚀、电化学腐蚀 （根据与金属接触的介质不同） M – ne－＝Mn+ 金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？ 燃气炉的中心部位 最容易生锈 罐头放在南极已差不多90年了，却很少生锈 ——温度 1、化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2）或非电解质液体（如石油）直接发生化学反应 做饭用的铁锅日久天长越用越薄, 你知道为什么吗？ 不纯的金属跟电解质 溶液接触时，会发生原电池反应，比 较活泼的金属失去电子而被氧化，这 种腐蚀叫做电化学腐蚀。 2. 电化学腐蚀 电化学腐蚀是造成钢铁 腐蚀的主要原因 电解质溶液与铁和铁中少量的碳构成了原电池 H2O+CO2 H2CO3 H++HCO3－ 在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层 薄薄的水膜，水膜又溶解来自大气中的CO2、 SO2、H2S，使水膜中含有一定量的H+ 铁是负极，碳是正极，在正极，H+得到电子 （1）析氢腐蚀 负极 Fe - 2e- Fe2+ 正极 2H++2e- H2? 条件： 酸性环境 Fe2++2OH–=Fe(OH) 2? 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3 条件：中性或酸性极弱环境 负极： 2Fe-4e- = 2Fe2+ 正极： 2H2O+O2+4e- =4OH – (2)吸氧腐蚀 水膜的酸性很弱或呈中性，但 溶有一定量的氧气 Fe(OH)3脱去部分水生成铁锈 铁锈：Fe2O3·xH2O 析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例） 析氢腐蚀 吸氧腐蚀(更普遍) 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或中性 电极反应 负极 正极 2H++2e- =H2↑ Fe - 2e - = Fe2+ O2+2H2O+4e- =4OH- 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍 课堂练习 1、如图, 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 性，发生 　　　腐蚀,电极反应式为：负极： , 正极： 若液面下降，则溶液呈 性，发生　　　腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。 （2） 中性或碱性 吸氧 Fe–2e-＝Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH－ 酸性 析氢 Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 金属跟氧化剂 直接接触 不纯金属跟 电解质溶液接触 （发生原电池反应） 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 实例 金属与氧气、氯气等物质直接反应 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀 联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 注意的是：化学腐蚀和电化学腐蚀都是 金属原子失去电子变成阳离子的过程。 判断：金属腐蚀快慢的规律 有防护腐蚀措施的腐蚀 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 ∨ ∨ ∨ 归纳 *