金属的腐蚀与防护精品PPT课件

a装置中:铁/碳粉/稀醋酸
原电池
装置A中的导管中水柱下降。 说明装置a中有气体生成。
H2
负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；
如果酸性较弱，随着H2的析出，水膜的PH上升， Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2, Fe(OH)2继续与O2反应 生成Fe(OH)3，进而形成铁锈。
金属腐蚀相对较慢
发生原电池反应 有电流产生
较活泼金属被腐蚀
金属腐蚀相对较快
联系 往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若试管中液面上升，则溶液呈 中性或碱性 性， 发生 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e-＝Fe2+
正极：O2+2H2O+4e-＝4OH－ （2 若试管液面下降，则溶液呈 酸性 ） 性，发生 析氢 腐蚀，电极反应式为：
1、什么是金属腐蚀，它的实质是什么？
金属腐蚀是指金属或合金跟与周围环境中的物质发 生化学反应而腐蚀损耗的现象。 金属腐蚀的实质：金属原子失电子变成金属阳离子的过程。
金属腐蚀主要指的是钢铁的腐蚀
钢铁是如何被腐蚀的？需要那些条件？
向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒 入内壁分别用稀醋酸和氯化钠润湿过的两支 具支试管分别标记为a、b中，按图1-27装置 好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比 较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的 变化和试管中的现象。
不是析氢腐蚀而是化学腐蚀，因为没有形 成原电池。
化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生氧 化还原反应而引起的腐蚀。
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。铁作负极，失 去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。
原电池
练习1：比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀
析氢腐蚀 水膜呈酸性。
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱或碱性。
条件 电极反应
负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+ 正极C(+) 2H++2e-=H2↑ 总反应: Fe + 2H+ =
Fe2+ + H2 ↑
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。
联系
2、纯铁片放入稀H2SO4中也有氢气放出， 发生的是析氢腐蚀吗？
负极： Fe–2e-＝Fe2+
正极： 2H++2e-＝H2↑
交流与讨论： 铁生锈除了必须有空气及水的参与之外，还 受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁 生锈现象的原因。
1、相对于在内河行驶电的解轮质船的来导说电，能海力轮更 容易被腐蚀。
一2、般1情9况10下年，遗温留度在的南升极高的会食加品快罐化头学盒反，应至速今率。 因其此表，面温很度少对有金铁属锈腐出蚀现的。影响较明显。
调查人员事后发现造成本次事故的多个因素， 比如巨大的交通流量、丢失的各类关键螺栓、以及 老化生锈的金属结构等等。还有一个不可忽视的因 素，就是在大桥桥体内栖息的鸽子在桥梁的关键部 位留下了大量的粪便。随着时间的推移，
鸽子窝及其排泄 的粪便加快了大 桥金属结构的腐 蚀老化度，最终 成为本次垮塌事 件的帮凶。
b装置中:铁/碳粉/氯化钠溶液
原电池
装置b中的导管中水柱上升，
说明装置B中有气体参加反应。
O2
负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH电池反应：
2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
分析：中性或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。
吸氧腐蚀 进一步反应：
资料卡：
金属腐蚀
1、据统计我国每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量 的十分之一。金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总 值的2%~4%；约合人民币：几千亿元
2、另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、 火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还 不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间 接损失。
3、金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失， 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属 本身要大到无法估量。
4、腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因 某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌 陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化 工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道 和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体 如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和 附近居民的生命安全。
练习2：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较
金属腐蚀 的实质
种类
金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：
M-ne-=Mn+
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属和其它物质直接接触
原理 发生氧化还原反应而引起
的腐蚀
不纯金属或合金发生原电池 反应，使较活泼的金属失电 子被氧化而引起的腐蚀
金属的腐蚀
区别
直接发生氧化还原反应 腐蚀过程无电流产生 金属直接被腐蚀
专题1 化学反应与能量变化
第三单元 金属的腐蚀与防护
郑慧 2012、2、18
金属腐蚀的现象
锈蚀的轮船
锈蚀的闸门
锈蚀的大桥 锈蚀的楼梯
铁锈的主要成分： Fe2O3·xH2O
Biblioteka Baidu
铜器表面生成铜 绿,主要成分：
Cu2(OH)2CO3
2007年8月2日，美国明尼苏达州一座跨越密西西 比河的大桥发生坍塌。事故造成13人死亡。
3、用于连接铜板的铁螺丝容易电生极锈的材料
4、当化工厂排出的废气为酸性时，工厂附 近的钢铁设施容易生锈。 电解质的PH
1、在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区 铁生锈相对慢一些？为什么？
新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分 稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发 生电化学腐蚀。