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第三章第2节金属的腐蚀和防护
原理:形成原电池反应,让被保护金属做正极,不反应, 起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
2020/5/25
自行车如何防生锈?
在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属,如自行 车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀 又耐磨的Cr
2020/5/25
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2020/5/25
衣架和电线如何防锈?
电化学腐蚀
2020/5/25
1、化学腐蚀
金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)
直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如铁与氯气直接反应,钢管被原油中的含硫化 合物腐蚀
金属越活泼,越易被腐蚀; 金属所处的环境温度越高,腐蚀速率越快; 氧化剂浓度越大,腐蚀速率越快。
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2、电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)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。
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外面包上一层塑料层
锌块
用牺牲锌块的方法来保护 船身,锌块必须定期更换
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
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本节小结
(1)本质
1、金属的腐蚀
化学腐蚀
(2)类型 电化学腐蚀
在金属表面覆盖保护层
2、金属的防护 改变金属的内部组织结构
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3、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池,铁
作电池的负极,因此更容易腐蚀而生锈.
4、烧过菜的铁锅如果未及时洗净(残液中含NaCl), 第二天便出现红棕色锈斑(主要成分为 Fe2O3•nH2O)。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化 学腐蚀?为什么?
解析:属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做 成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。 Fe作负极,失去电子变成Fe2+,从而被腐蚀。
电化学腐蚀的典型例子:
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
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在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水 膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中 CO2的溶解,使水里的H + 增多:
H2O + CO2
H2CO3 H + + HCO3 -
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它 跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
电化学保护法
如:喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化 (氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、包塑料等方法。
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3、电化学保护法
牺牲锌块来保护船身(通常在轮船的
外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若
干块锌块,来防止船壳等的腐蚀)、牺牲镁 块来保护地下钢铁管道
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牺牲阳极的阴极保护法示意图
正极:_碳_,电极反应式:
2H2O + O2 + 4e- = 4 OH总反应式:2Fe+ 2H2O + O2 = 2 Fe(OH)2↓
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【交流与讨论】:
1. 相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐 蚀. 海轮更容易被腐蚀,是因为海水中含有较多的 氯化钠等盐类,导电能力比内河的水更强,而在电 解质溶液中,电化学腐蚀更易进行. 2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今 很少有铁锈出现. 由于南极的温度常年在0℃以下,说明在较高温度 下,腐蚀更易进行.
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化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
条件
有无 电流
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属跟氧化性物质 直接接触
不纯金属或合金 跟电解质溶液及氧化
剂接触
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
相互 联系
两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍
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二、金属的防护
(一)影响金属腐蚀的因素: 金属的本性和介质
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①若电解质溶液酸性较强 ——析氢腐蚀
负极:_铁_,电极反应式: Fe - 2e- = Fe2+ 正极:_碳_,电极反应式:2H+ + 2e- = H2↑
总反应式:Fe + 2H+= Fe2+ + H2↑
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②若电解质溶液酸性较弱或呈中性 ——吸氧腐蚀
负极:_铁_,电极反应式:2Fe - 4e-= 2Fe2+
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铁锈的主要成分: Fe2O3·XH2O
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铜器表面生成铜 绿,主要成分:
Cu2(OH)2CO3
一、金属腐蚀
定义: 金属或合金与周围接触到的气体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
本质: 金属失去电子被氧化。
失e-
金属原子
金属阳离子
氧化反应
化学腐蚀 分类:金属腐蚀
(二) 金属在什么条件下容易被腐蚀? 在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质, 都容易被腐蚀
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(三)金属的防护方法 :
1.改变金属的内部组织结构; 如:将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢
2.在金属表面覆盖保护层,使它与__空__气____、 ____水______等物质___隔__离____。