資源簡(jiǎn)介

(共15張PPT)
第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能
第三節(jié) 金屬的腐蝕與防護(hù)
Fe2O3·xH2O
(化合態(tài))
Fe
(游離態(tài))
Cu2(OH)2CO3
(化合態(tài))
Cu
(游離態(tài))
M – ne- →Mn+
【金屬腐蝕】金屬或合金與周?chē)臍怏w或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象
使橋梁、建筑物的金屬構(gòu)架強(qiáng)度降低而造成坍塌
機(jī)器設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低，直至報(bào)廢
使地下金屬管道發(fā)生泄漏、輪船船體損壞等
交流討論
金屬腐蝕有哪些危害？
（1）化學(xué)腐蝕：金屬跟其表面接觸到的一些物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)
直接反應(yīng)而引起的腐蝕
注意：無(wú)電流產(chǎn)生
1.金屬的腐蝕
鐵與氯氣直接反應(yīng)而腐蝕
輸油、輸氣的鋼管被原油、天然氣中的含硫化合物腐蝕
高溫條件被腐蝕的燃?xì)庠?br/>（2）電化學(xué)腐蝕：當(dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)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。
與銅閥門(mén)連接的鐵管
1.金屬的腐蝕
水膜酸性較強(qiáng)
水膜酸性很弱或呈中性
正極： 2H++ 2e- == H2↑
負(fù)極
Fe － 2e- == Fe2+
總反應(yīng)： Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
進(jìn)一步反應(yīng)：
2Fe(OH)3 == Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
正極：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
總反應(yīng)：2Fe+ O2+2H2O == 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
（2）電化學(xué)腐蝕：當(dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)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。
1.金屬的腐蝕
金屬的腐蝕
（1）化學(xué)腐蝕
（2）電化學(xué)腐蝕
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
①通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但絕大多數(shù)屬于電化學(xué)腐蝕
②電化學(xué)腐蝕速率比化學(xué)腐蝕大得多
③電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕更為普遍
特別提醒
水膜酸性較強(qiáng)
水膜酸性很弱或呈中性
1.改變金屬材料的組成
如普通鋼中加入鎳、鉻等制成不銹鋼產(chǎn)品，鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性。
鈦合金髖關(guān)節(jié)
2.金屬的防護(hù)
（2）在金屬表面覆蓋保護(hù)層
刷油漆
涂黃油
鍍金屬
涂搪瓷
烤藍(lán)
2.金屬的防護(hù)
生成一層致密的四氧化三鐵薄膜
2.金屬的防護(hù)
犧牲陽(yáng)極法示意圖
外加電流法示意圖
（3）電化學(xué)保護(hù)法
犧牲陽(yáng)極法示意圖
e-
e-
船體上鑲嵌的鋅塊
①犧牲陽(yáng)極法
通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上(如鍋爐的內(nèi)壁、船舶的外殼等)安裝若干鎂合金或鋅塊。鎂、鋅比鐵活潑，它們就成為原電池的負(fù)極（陽(yáng)極），不斷遭受腐蝕(需要定期檢查、更換)，而作為正極（陰極）的鋼鐵設(shè)備就被保護(hù)起來(lái)。
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
步驟一
Fe作保護(hù)電極，Zn作輔助電極，以經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液作電解質(zhì)溶液，按圖所示連接好裝置。觀察電流表指針的變化，以及燒杯中兩個(gè)電極附近發(fā)生的現(xiàn)象。
步驟二
過(guò)一段時(shí)間，用膠頭滴管從和Fe電極區(qū)域取少量溶液于試管中，再向試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (鐵氰化鉀)溶液，觀察試管中溶液顏色變化？
注意：Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液(黃色)反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵KFe[Fe(CN)6]沉淀。
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門(mén))作為陰極，用惰性電極作為輔助陽(yáng)極，兩者均放在電解質(zhì)溶液(如海水)里，外接直流電源。通電后，調(diào)整外加電壓，強(qiáng)制電子流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕電流降至零或接近零，鋼鐵設(shè)備被迫成為陰極而受到保護(hù)。
外加電流法示意圖
鋼閘門(mén)的防腐
②外加電流法

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