資源簡介

(共32張PPT)
金屬的腐蝕與防護(hù)
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Contents
01
金屬腐蝕的生產(chǎn)實(shí)際
03
金屬腐蝕---析氫腐蝕與吸氧腐蝕的機(jī)理
04
金屬腐蝕的防護(hù)措施
05
總結(jié)鞏固
02
金屬腐蝕的影響因素及規(guī)律
金屬腐蝕的生產(chǎn)實(shí)際
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01
金屬腐蝕的危害
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據(jù)報(bào)道，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占各國國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%-4%，我國2014年因金屬腐蝕所造成的年損失總和約2萬億人民幣，是當(dāng)年各種自然災(zāi)害造成損失總和的4-6倍.
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什么是金屬腐蝕？
金屬腐蝕的原理是什么？
金屬腐蝕---析氫腐蝕與吸氧腐蝕的機(jī)理
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02
什么是金屬腐蝕？
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金屬腐蝕：金屬（合金）表面與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。
金屬腐蝕的本質(zhì)：
金屬原子
失e-
氧化反應(yīng)
金屬陽離子
那么金屬腐蝕有哪些？
金屬的腐蝕
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分類：由于與金屬接觸的氣體或液體物質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，
一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
(1) 化學(xué)腐蝕：
金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接反應(yīng)而引起的腐蝕，無電流產(chǎn)生
影響因素：與金屬本性、接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)
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(2) 電化學(xué)腐蝕：不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，有微弱電流產(chǎn)生
電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重
到目前為止，西氣東輸二線工程已經(jīng)全部建成和投產(chǎn)。二線工程首次大批量地采用大口徑、壁厚的X80管線鋼。二線工程的干線管道途經(jīng)江西，我國紅壤主要分布地區(qū)。紅壤作為酸性土壤介質(zhì)，X80鋼在紅壤中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。
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負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+
正極：2H++ 2e- = H2↑
總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2
Fe
C
酸性紅壤
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Fe
活性炭
鹽、水
負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+
正極：O2+2H2O+4e-=4OH-
總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
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鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較
吸氧腐蝕 析氫腐蝕
條件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜呈較強(qiáng)酸性
電 極 反 應(yīng) 與 原 理 負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+ 正極：O2+2H2O+4e-=4OH- 總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O
負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+
正極：2H++ 2e- = H2↑
總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2

聯(lián)系 通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以吸氧腐蝕更普遍，造成的危害也更大。
金屬腐蝕的影響因素及規(guī)律
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金屬的腐蝕的影響因素
家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P，而食品罐頭放在南極近90年了，卻很少生銹，你知道為什么嗎？
1、溫度的升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率
2、金屬越活潑，就越容易被腐蝕。
注：鎂、鋁、鉻能在金屬表面形成致密的氧化膜，阻止金屬進(jìn)一步氧化，具有良好的耐腐蝕性
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固定銅板的鐵螺絲
金屬的腐蝕的影響因素
3、介質(zhì)對金屬腐蝕的影響
金屬在潮濕的空氣、腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液中更容易腐蝕
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金屬的腐蝕的影響因素
脫硫塔管路腐蝕
4、金屬純度越高，越難腐蝕
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高純度鋼耐腐蝕性好
金屬的腐蝕的影響因素
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金屬腐蝕快慢的規(guī)律
1、同一金屬腐蝕快慢規(guī)律
2、不同金屬腐蝕快慢規(guī)律
活動(dòng)性不同的兩金屬，活動(dòng)性差別越大，構(gòu)成原電池時(shí)，活潑金屬腐蝕越快。
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下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是
（6）>（3）>（2）>（1）>（4）>（5）
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04
金屬的防護(hù)
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三、電化學(xué)保護(hù)法——犧牲陽極的陰極保護(hù)法
原理：將被保護(hù)金屬與比其更活潑的金屬連接，被保護(hù)的金屬做正極，不反應(yīng)得到保護(hù)；而活潑金屬作負(fù)極發(fā)生反應(yīng)被腐蝕。
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四、電化學(xué)保護(hù)法——外加電流的陰極保護(hù)法
原理：通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，抑制鋼鐵發(fā)生失電子作用，從而被保護(hù)
常用于防止土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備的腐蝕。
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如何利用金屬腐蝕的積極面？
鎂合金心血管支架是一種可降解材料。
支架可降解的化學(xué)原理是什么？
又應(yīng)考慮哪些需求？
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新知拓展
利用Ｍｇ＋２Ｈ２Ｏ ==Ｍｇ （ＯＨ）２ ＋ Ｈ２實(shí)現(xiàn)支架可降解， 避免二次手術(shù)。 同時(shí) Ｍｇ 元素是 人體必須營養(yǎng)元素， 過量Ｍｇ２＋可通過腎臟等器官的 代謝等排除體外。
課堂小練
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05
CC
27
C
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例題 3 錐形瓶內(nèi)壁用某溶液潤洗后，放入混合均勻的新
制鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時(shí)測量錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)
的變化如圖 1 所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ) 。
圖 1
A． 0 ～ t1 時(shí)，鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕
B． 鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為: Fe － 3e == Fe3+
C． t1 ～ t2 時(shí)，鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕
D． 碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)
B
29
C
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例題 5 ( 2022 年廣東省深圳市高三質(zhì)檢)
“雪龍 2”號(hào)從深圳啟航，執(zhí)行中國第 36 次南極考
察 任 務(wù)。下列有關(guān)科考船的說 法正確的是
( ) 。
A． 外殼鑲嵌一些鉛塊可提高科考船的抗腐
蝕能力
B． 停靠期間可將電源正極與船體相連保護(hù)
船體
C． 利用犧牲陽極的陰極保護(hù)法保護(hù)船體時(shí)，
正極反應(yīng)式為:
O2 + 2H2O + 4e === 4OH－
D． 科考船只采用電化學(xué)保護(hù)法提高船體抗
腐蝕能力
C
31
B
32
D

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