金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护

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《金属的电化学腐蚀与防护》

一、选择题

1. 为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是

A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨,一同浸入海水中

C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里

D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极

2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是

A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

C. 铁制器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈

D. 银制奖牌久置后表面变暗

3. 埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是

A. 在含铁元素较多的酸性土壤中

B. 在潮湿疏松透气的土壤中

C. 在干燥致密不透气的土壤中

D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中

4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是

①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜

A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.全部

5. 下列对金属及其制品的防护措施中,错误的是

A. 铁锅用完后,用水刷去其表面的油污,置于潮湿处

B. 通过特殊工艺,增加铝制品表面的氧化膜

C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆

D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢

6. 为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固

定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一星期后,下列对实验结束时现象描述不正确的是

A.装置Ⅰ左侧的液面一定会上升

B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低

C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重

D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀

7. 下列关于金属腐蚀正确的是:

A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑

B. 金属的化学腐蚀的实质是:M – ne- =Mn+,电子直接转移给氧化剂

C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D. 在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

8. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程,其首要原因是

A.利用电池外壳的金属材料

B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染

C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D.回收其中石墨电极

9. 将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成.若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀;B未被腐蚀.关于B的叙述正确的是

A.金属活动性A>B

B.还原性B>A

C.在后者装置中金属A发生还原反应,金属B发生氧化反应

D.金属B的表面上明显有气泡产生,金属A表面无明显现象

10.铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是

A.阴极B.正极C.阳极D.负极

11.下列叙述中不正确的是

A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀

C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀D.原电池中电子由正极流入负极

12.分别放置在图所示装置(都盛有0.1 mol?L-1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片,腐蚀最快的是

13.下列过程中,需要通电后才能进行的是

①电离②电解③电镀④电泳⑤电化腐蚀

A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.全部

14.用下列实验装置进行的实验中,能达到相应实验目的的是

A.装置甲:防止铁钉生锈

B.装置乙:除去乙烯中混有的乙炔

C.装置丙:验证HCl气体在水中的溶解性

D.装置丁:实验室制取乙酸乙酯

15.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是

①熔点:钾钠合金<钾<钠②沸点:己烷>戊烷>2-甲基丁烷

③密度:苯<水<1,1,2,2-四溴乙烷④硬度:镁< 铝< 镁铝合金

⑤在潮湿空气中铁的腐蚀速率:生铁> 纯铁> 铁锌合金

A.①②③④⑤B.①③④⑤C.③④⑤D.以上组合均不正确

16.下列叙述的方法不正确的是

A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀

C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀D.用牺牲锌块的方法来保护船身

17.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 = 2Fe2++4OH-。以下说法正确的是

A 负极发生的反应为:Fe-2e-=Fe2+

B 正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-=4OH-

C 原电池是将电能转变为化学能的装置

D 钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

18.家用铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 C.2H2O+O2+ =4 D.Fe-3e=Fe3+

19. 为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是

A.将青铜器放在银质托盘上

B.将青铜器与直流电源的正极相连

C.将青铜器保存在潮湿的空气中

D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

20. 下列叙述不正确的是

A.钢铁在干燥的空气中不易被腐蚀

B.可以用船尾连锌块的方法来保护船身

C.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍

D.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀

二、填空题

21.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成了硫化银(Ag2S)。有人设计用原电池的原理进行“抛光”,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银

器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失。试回答:

⑴食盐的作用是______________________。

⑵在此原电池反应中,负极发生的电极反应为__________________________________,正极发生的电极反应为__________________________________。

⑶反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体,溶液中发生的反应为

2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)↓+3H2S↑,则原电池总反应方程式为

____________________________________________。

22.在长期的生产实践中,人类对各种金属器件的防锈问题已找到一些理想的措施,例如:

⑴农机具采用;⑵地下输油管道采用;

⑶远洋巨轮船体采用;

⑷大型水库的钢铁闸门采用。

三、问答题

23.埋在地下的钢铁管道容易腐蚀而损坏,其原因在哪里?应采取何种措施保护埋在地下的管道?

答案

一、选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CD D C D A B BD B AD D

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

C C B AC A B A

D D D

二、填空题

21.(1)食盐溶于水形成电解质溶液。

(2)Al-3e-==Al3+,Ag2S+2e-==2Ag+S2-。

(3)3Ag2S+2Al+6H2O==6Ag+2A l(OH)3+3H2S↑

金属的电化学腐蚀与防护

第二章金属的电化学腐蚀 通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极;进行还原反应的电极就叫做阴极。由此表明,作为一个腐蚀电池,它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成: 1、阳极过程:金属溶解,以离子的形式进入溶液,并把当量的电子留在金属上; 2、阴极过程:从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受; 3、电流的流动:金属部分:电子由阳极流向阴极; 溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移。 4、腐蚀电池的类型 可以把腐蚀电池分为两大类:宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池 一、宏观腐蚀电池 1)、异金属接触电池 2)、浓差电池 3)、温差电池 二、微观腐蚀电池 在金属表面上由于存在许多极微小的电极而形成的电池称为微电池。微电池是因金属表面的电化学的不均匀性所引起的 1、金属化学成分的不均匀性 2、组织结构的不均匀性 3、物理状态的不均匀性 4、金属表面膜的不完整性 当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1,温度规定为25 C,这种状态称为标准状态,此时,平衡电位Ee等于E0,故E0称为标准电位。 由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象,称为原电池的极化作用。 当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。 当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化。 消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程 根据控制步骤的不同,可将极化分为两类:电化学极化和浓度极化 极化分类: 电化学极化:电子转移步骤最慢为控制步骤所导致 浓度极化:电子转移步骤快,而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤 电阻极化:电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。 产生阳极极化的原因: 1、阳极的电化学极化 2、阳极的浓度极化 3、阳极的电阻极化。 析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程,称为氢离子去极化腐蚀 吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程,称为氧去极化腐蚀 氢去极化腐蚀的特征 1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。 2、与溶液PH值关系很大。 3、与金属材料的本质及表面状态有关。 4、与阴极面积有关。

金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀:由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法: 1)、改换材料 2)、表面涂漆/覆盖层 3)、改变腐蚀介质和环境 4)、合理的结构设计 5)、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法: 失重法和增重法;深度法; 容量法(析氢腐蚀);电流密度; 机械性能(晶间腐蚀);电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据: ?G:反应自发进行 < ?G:反应达到平衡 = ?G:反应不能自发进行 > 注:ΔG的负值的绝对值越大,该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属,也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀:即金属材料与电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池):即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注:1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接; 2)、一块金属不与其他金属接触,在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池:(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性; b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行; c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池: 四个部分:阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节:阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液,电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区,阴极区不发生可察觉的金属损失,只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂,而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成,且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点:a)、阴、阳极用肉眼可看到; b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg:水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg:碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点:a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm); b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解:由题意得: (1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有: Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。(2)对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有: 3 表面积S=2π×2 .0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有:表面积S=2π×2 .0+2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为:V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有: 对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1.金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀 同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下: 阳极(氧气浓度小的部位)反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- ②析氢腐蚀 金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为: 阳极:Fe = Fe2++2e- 阴极:2H++2e-= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应: 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) (2)宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于?O(Fe2+/Fe)< ?O(Cu2+/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下: 阳极反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- 在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

材料的腐蚀与防护

姓名:贾永乐学号:201224190602 班级:机械6班 检索主题:材料的腐蚀与防护 数据库:中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法:用高级检索,主题词:腐蚀与防护关键词:材料相与检索结果:1456篇,其中关于航空材料的13篇;金属材料的腐蚀的183篇;材料的防护的522篇,其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史: 所有的材料都有一定的使用寿命,在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中,腐蚀失效的危害最为严重,它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和,造成许多灾难性的事故,造成了资源浪费和环境污染。因此,研究与解决材料的腐蚀问题,与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中,特别足在高温、高压、多相流作用下,以及在磨损、断裂等的协同作用下,腐蚀损坏格外严重。据统计,材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8%~4.2%。而常用金属材料最容易遭受腐蚀,因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上,才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施,以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故,保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代,经过几十年的曲折发展,取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上,已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978.10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组,笔者作为学科组成员,第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长,承担了航空航天部分的调查任务。1980.1—1982.6广泛函调一百多个工厂,并深入26个厂、所、部队,机场进行了实地考查,发现了大量的腐蚀问题,笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》,汇集了数据比较周全,二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前,铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造,加之使用涂料档次低,对表面处理和涂装工艺不够重视,车辆锈蚀严重,修理时车体钢板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年,耐大气腐蚀钢(即Corten钢,又称耐候钢)开始用于车辆,到1990年,已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么? 答案:氧化膜保护作用条件: ①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示: 反应的金属体积:V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积: V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /( m ρ ' ) 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于?值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定,有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小,氧化膜不致密,不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念,与化学腐蚀的区别 答案:电化学腐蚀:金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较: ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案)

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》 一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线 连接一块石墨,一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象 与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥 致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中,错误的是 A. 铁锅用完后,用水刷去其表面的油污,置于潮湿处 B. 通过特殊工艺,增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一星期后,下列对实验结束时现象描述不正确的是 A.装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是: A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是:M ?C ne- = Mn+ ,电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程,其首要原因是 A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池

第四节金属的电化学腐蚀与防护

第四节金属的电化学腐蚀与防护 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电极反应式的写法 【教学过程】 【学生看书讨论】 1.什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么? 2.化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么? 一、金属腐蚀的本质: M – xe- = M x+ 二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别 化学腐蚀电化学腐蚀 共同点 M – xe- = M x+ M – xe- = M x+ 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子利用原电池原理得失电子 (2)反应中不伴随电流的产生反应中伴随电流的产生 (3)金属被氧化活泼金属被氧化 三、电化学腐蚀 (以钢铁为例) 1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: Fe – 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑ 总式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) 负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH- 总式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 离子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 四、金属的防护 1.影响金属腐蚀快慢的因素本性:(1)金属的活动性(2)纯度(3)氧化膜 介质:环境(腐蚀性气体,电解质溶液)2.金属的防护 (1)改变金属的内部结构(钢→不锈钢,在钢中加入镍和铬) (2)覆盖保护膜(涂油漆,电镀,钝化等) (3)电化学保护①外加电流阴极保护法 ②牺牲阳极阴极保护法 【练习】:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现象有何不同?

东北大学 材料腐蚀与防护 复习

第一章 耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。 腐蚀性:指环境介质腐蚀材料的强弱程度。 高温氧化:在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比:氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。 腐蚀过程的本质:金属 → 金属化合物 (高温)热腐蚀:指金属材料在高温工作时,基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体:通过电子的迁移而导电的半导体; n 型半导体:通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型:加Li (低价),导电率减小,氧化速度增加;加Al (高价),导电率增加,氧化速度降低。 p 型:加Li (低价),导电率增加,氧化速度降低;加Cr (高价),导电率减小,氧化度增加。 腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失;2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全;3)引起环境污染。 金属一旦形成氧化膜,氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度,包括金属/氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度;2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。(这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程,也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期,氧化控制因素是界面反应速度,随着氧化膜的增厚,扩散过程起着愈来愈重要的作用,成为继续氧化的速度控制因素)反映物质通过氧化膜的扩散,一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散;2)氧单向向内扩散;3)两个方向的扩散。 反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散:温度较高,氧化膜致密,而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下,如钴的氧化;2)通过晶界扩散。在较低的温度下,由于晶界扩散的激活能小东北大学 材料腐蚀与防护 整理人 围安 E-mail jr_lee@https://www.360docs.net/doc/6517250379.html, 2016.1.2

最新整理《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计讲课稿

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标: 知识与技能:1.了解金属腐蚀及其危害。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。 过程与方法:事例引入,激发兴趣;分组实验,总结结论,典型题例,强化理解。 情感态度与价值观:通过生活事例引发学生思考,体现化学与生活的紧密联系,激发学生的探索精神,并让学生体会到学以致用的科学精神。 教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 教具:提供试剂:锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液 提供仪器:水槽导管电流表 教学过程: 【事例引入(配合投影)】在我们的生活中经常可以看到这些现象(投影图片)。这些现实均显示:我们辛苦制备的材料,尤其是金属材料在使用

中往往会被腐蚀,造成损坏,浪费,甚至引起恶性事故。如:这是位于美国的俄亥俄桥,突然塌入河中,死亡46人。事后调查,是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如,这是日本大阪地下铁道的输气管道,因腐蚀而折断,造成瓦斯爆炸,乘客当场死亡75人。 这样的例子举不胜举,可见,金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计:(投影)。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感:用自己学过的知识,去研究金属腐蚀的原理,并尝试找出“防止腐蚀的方法”,甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。 【板书】金属的电化学腐蚀与防护 [预设问题1] 钢铁生锈,铁锈的主要成分:Fe 2O 3 ·xH 2 O 铜器生锈,铜绿的主要成分:Cu 2(OH) 2 CO 3 思考:金属腐蚀的本质是什么? [板书] 第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书] 一、金属的电化学腐蚀

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备,其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中,因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在,很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现,不仅会降 低化工设备的使用效果,还会带来极大的安全隐患,做好 对化工设备的防护工作,降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验,在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析,并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中,化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化,一旦化工设备腐蚀到一定程度,那么化工设备的工作性能就必然会降低,腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废,想要保证化工设备的工作状态,实现化工产业的发展,做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中,化工设备的腐蚀情况较为常见,其属于化工设备的合理损耗,根据对化工设备实际使用情况来看,导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看,化工设备以金属材质为主,而金属自身的化学属性较为活跃,其在企业使用过程中,工作环境必须与化工生产介质发生接触,如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看,化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

金属的腐蚀和防护教案

第二节金属腐蚀和防护 【教学目标】 1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。 2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响; 3.参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣; 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀: 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的,我们以前接触过金属腐蚀的,曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀,我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件,提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验,我这里提供的实验用品有:铁钉、煮沸过的水(除O2)、干燥剂(CaCl2)、植物油、试管、橡胶塞,还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀,什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】(学生自主设计)(由学生讲述设计的实验) 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀,但是与水和空气同时接触的铁钉,出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件:潮湿的空气;加速锈蚀的原因,有电解质溶液。

【提问】铁作为我们常见的金属,我们看到的这个现象就是腐蚀现象,那么什么是金属腐蚀?它的定义,本质,分类分别是什么呢? 【投影】金属腐蚀:指金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)发生化学反应而引起损耗的过程。 本质:金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境,也造成了不同程度的腐蚀,那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗? 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧,就是直接接触空气,例如有的地方的洒铁花,印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀,铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的,而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气,接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快,为什么呢?这就是第二类腐蚀,金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2,探究初中锌粒和稀硫酸反应,如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡,因为接触了铜片,立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出,也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理,指出铁钉其实是铁碳合金,含2~4%的碳,这样就组成了铁碳原电池,动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe):Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C):2H++2e-=H2↑(析氢腐蚀) 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-(吸氧腐蚀) 铁锈的生成:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3,失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀,我们来看这个试验装置:p85 【试验现象和结论】水柱上升,说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外,我们还注意到,电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速

论文-金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀和防护 罗--(学号:1230060054) (-----大学物理与材料科学学院物理学1202班) 专题授课老师:---- 摘要:自从人类发现并使用金属到如今已有5000年的历史,然而人类在享受金属材料的使用带来便利的同时,也在苦恼着金属腐蚀带来的烦恼。人类在使用金属的同时,也在尽最大的努力对金属进行防护。金属的有效防护,一方面可以降低成本,提高劳动生产率,赢得最大的经济效应;另一方面对加强国防建设也有重要的意义。 关键词:金属材料腐蚀防护 引言:当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀,每年金属腐蚀给国家带来巨大的经济损失,所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关重要的。 1.金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池。金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。 1.2金属腐蚀的发生

自然界中只有极少数金属(例如金、铂等)能以游离状态存在,而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此,金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏,这种现象叫做金属的腐蚀。 1.3金属腐蚀的危害 金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的10% 。间接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 2.金属腐蚀防护的方法 2.1 改变金属的组成 这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成,从而改善性能,不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具,餐具等就是以此为材料的。2.2 形成保护层 在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。可以形成以下几种保护层来对金属腐蚀进行防护: (1)磷化处理: 钢铁制品去油、除锈后,放入特定组成的磷酸

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

知识讲解_金属的电化学腐蚀与防护(基础)

高考总复习金属的电化学腐蚀与防护 编稿:房鑫审稿:曹玉婷 【考纲要求】 1.金属腐蚀的种类,探究金属发生电化学腐蚀的原因。 2.了解金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。 【考点梳理】 考点一:金属腐蚀 1.定义:金属腐蚀是指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。 2.本质:金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化生成金属阳离子的过程。 M-ne-==M n+(M代表金属元素)。 3.类型:(1)化学腐蚀:金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。 (2)电化学腐蚀:不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。 考点二:金属的电化学腐蚀 1 2.电化学腐蚀的种类: (1)种类:吸氧腐蚀与析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较(以钢铁为例) 3.金属腐蚀的快慢一般规律 (1) 在同一电解质溶液中,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。 (2) 在不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀;金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3) 有保护措施的条件下,无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源(负极)的阴极保护法条件下的腐蚀。 (4) 对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。 (5) 由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液,故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。 考点三:金属的电化学防护 1.在金属表面覆盖保护层。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质;

金属的腐蚀与防护 教学设计教案

第3节化学能转化为电能——电池 第3课时金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。 3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。 【预习】 三、金属的腐蚀与防护 1、金属电化学腐蚀的原理 (1)金属腐蚀。 金属腐蚀常见的类型:。 (2)电化学腐蚀 ①概念:当两种金属(或合金)且又同时暴露在里或与接触时,由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同,又可分为和两种。 ②吸氧腐蚀 见课本27页图1-3-13:表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况,其中为负极,为正极,铜板表面凝结有一层水膜,空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液,从而构成原电池。 电极反应为:负极:正极: 然后OH-与Fe2+结合为Fe(OH)2,故该原电池的总反应为: Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3:方程式为: 生成的Fe(OH)3分解,从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O),该过程主要消耗O2,称为吸氧腐蚀。③析氢腐蚀 同样是上述腐蚀,若空气中SO2含量较高,处于酸雨的环境下,使水膜酸度较高,即电解质溶液为酸性溶液,正极反应就变为: 总反应为:。该过程为析氢腐蚀。 无论是析氢腐蚀,还是吸氧腐蚀,都使金属成为原电池的负极,金属电子变为金属阳离子而被腐蚀,且金属越越易发生电化学腐蚀。 【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是() A、避免长期接触潮湿空气 B、避免与酸性物质接触 C、不能接触干燥的空气 D、不能盛放硫酸铜溶液 【例2】下列现象中,不是由于原电池反应造成的是( ) A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。 B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。 C、纯铁和盐酸反应,如滴入几滴硫酸铜溶液,则可加快反应速率。 D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。 2、金属的防护 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生,常见有以下几种金属防护方法: (1)让金属制品处于的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在,金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层。常见的方法是刷一层、、、 、等保护层,效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。

2019年金属的腐蚀与防护

2019年金属的腐蚀与防护 篇一:金属的电化学腐蚀与防护知识点 【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象.(2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.(3)类型 根据与金属不同,可分为腐蚀和腐蚀. 2.化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀. 3.电化学腐蚀(1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化.(2)分类

以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中,发生的是析氢腐蚀吗? 提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀. 二、金属的防护 1.改变金属内部组织结构如制成等. 2.金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.3.电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.(2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连,作电解池的极. 【自我诊断训练】 1.(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象是() A.烧杯中有气泡产生B.试管内有黄绿色气体产生C.铁丝网的表面产生锈迹D.烧杯内溶液变红色 2.下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是() A.金属被腐蚀的本质是M+nH2O===M(OH)n+n/2H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3.如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是() A.Ⅰ>Ⅱ>ⅢB.Ⅰ>Ⅲ>ⅡC.Ⅱ>Ⅰ>ⅢD.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护 摘要:扼要介绍了金属的腐蚀机理,腐蚀发生的原因。金属的腐蚀现象和机理比较复杂,但可以通过合理地选用材料、有效地采取防腐蚀措施来减缓金属材料的腐蚀速度,这对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。 关键词:金属材料;腐蚀;防护 钢铁生锈、铜器泛绿、银具变黑等都是材料(通常是指金属)及其结构物,制件与其所处环境介质之间的化学反应或电化学反应所引起的破坏或变质。这类破坏或变质被称之为材料的腐蚀。腐蚀科学则是一门涉及化学、物理、冶金学、表面科学、力学、机械学和生物学等多学科的应用科学。金属的腐蚀严重破坏了国民经济和国防建设,研究金属的腐蚀这门科学对于提高国民经济和加强国防建设都有重要的意义。 1 金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁是阳极。遭到的腐蚀不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀,金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程[1] 1.2金属腐蚀的发生 自然界中只有极少数金属(例如金、铂等)能以游离状态存在,而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此,从热力学观点来看,金属的腐蚀是很自然的事。金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏,这种现象叫做金属的腐蚀。由于腐蚀导致的金属破坏都从表面开始,而破坏的程度,一般来说也是表面最大。在液态和固态电解质中腐蚀过程是电化学过程。因此,腐蚀能否进行取决于金属能否离子化,而金属离子化的趋势可以用电极电位(E)表示。 金属在电解质中的腐蚀是一种电化学变化[2],它的进行依照法拉第定律及欧姆定律,△W=(Ec-Ea)te/(96500AR) 式中,e为常数,如粗略地认为R不变时,则腐蚀速率(△W/t)与(Ec-Ea)成正比,而与A成反比。(Ec-Ea)因极化关系有所变化,因此腐蚀率也会随时间变化;阳极面积(A)较小时,腐蚀率将会随着提高。金属腐蚀时,阳极释放电子的阳极过程和阴极获得电子的阴极过程是在同一金属表面进行的。 2 金属防护的方法

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