第三单元金属的腐蚀与防护一 、 金属的腐蚀二、 金属的防护 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的,据一份统计报告,全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料,约相当于金属年产量的 1/3 。 全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达70000亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍,至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造成严重事故的损失,就更无法估计了。 钢铁生锈的条件1 )与氧气接触2 )有水3 )还有其他因素吗阅读教材 24 页交流与讨论 一、金属的电化学腐蚀1. 金属的腐蚀-ne-被氧化实质:失去电子金属原子金属阳离子 2. 金属腐蚀的类型① 化学腐蚀:金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀,如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。② 电化学腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应而引起的腐蚀。受温度影响大受电解质影响大 73. 金属的电化学腐蚀 9CFe2e-O2 OH-Fe2 + 钢铁水膜形成电解质溶液(吸氧腐蚀) 1 )吸氧腐蚀负极2Fe –4e = 2Fe2+正极: 2H2O +O2 +4e- = 4 OH-总反应式:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2CFeNaClAO2 钢铁的电化学腐蚀CFe2e-Fe2+H+H2(析氢腐蚀)水膜形成电解质溶液 2 )析氢腐蚀(溶液酸性较强)负极:正极:Fe +2H+ = Fe2+ + H2↑Fe – 2e - = Fe2+2H++ 2e - = H2↑电池总反应CFeH+注意:两种腐蚀一般同时进行,吸氧腐蚀为主 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OO2+4Fe(OH)2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)23 )铁锈的形成铁锈的成分 Fe2O3·xH2OFe(OH)3·yH2OFe2O3·xH2O简写: 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 关系13金属与氧化剂直接接触不纯金属与电解质溶液接触无电流有微电流金属被氧化较活泼金属被氧化 都是金属被氧化(两种腐蚀同时发生 , 但以电化腐蚀为主,且快) 4. 几种腐蚀速率的比较电解腐蚀 原电池腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的 CFeFe海水CFeCFe海水海水海水大于 大于 大于 二、金属的电化学防护1. 外加保护层如:涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。2. 改变钢铁的内部结构,冶炼不锈钢。3. 电化学防护 1 )牺牲阳极的阴极保护法法:在铁表面镶嵌比铁活泼的金属如锌,使活泼金属被氧化,而钢铁被保护。ZnFeH+ 2 )外加电源:金属与电源负极相连,避免金属失去电子。CFe海水 4. 金属腐蚀的应用2 )利用腐蚀防腐1 )电路板的印制