金属的腐蚀和防护.pptx
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1、铁管生锈了铁管生锈了第1页/共40页四川省宜宾市城区的南门大桥四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁钢铁生锈生锈造成大桥造成大桥断裂断裂!断裂断裂第2页/共40页铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3第3页/共40页金属的腐蚀与防护第4页/共40页一、金属腐蚀的概念一、金属腐蚀的概念.指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反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应而腐蚀损耗的过程.1.1.定义:定义:2.2.金属腐蚀后的特征金属腐蚀后的特征.在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化.3.3.
2、金属腐蚀的类别:金属腐蚀的类别:a.a.化学腐蚀化学腐蚀b.b.电化学腐蚀电化学腐蚀第5页/共40页 金属跟接触到的物质(如O2、CI2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。1 1、化学腐蚀、化学腐蚀一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀(2)原理:(1)定义:(3)影响因素:金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。金属越活泼,越易被腐蚀;金属所处的环境温度越高,腐蚀速率越快;氧化剂浓度越大,腐蚀速率越快。第6页/共40页家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 一般情况下,温度的升高会加快化学反应速一般情况下,温度的升高会加快化学反应速率。因此,温度对化学腐蚀的影
3、响较明显。率。因此,温度对化学腐蚀的影响较明显。第7页/共40页 在新疆吐鲁番和海南省两地,哪个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?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,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,温度水分稀少,而海南地区潮湿多雨,温度高,易发生电化学腐蚀。高,易发生电化学腐蚀。第8页/共40页2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯不纯的金属(或合金)跟电解质的金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会溶液接触时,会发生原电池反应发生原电池反应,比,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀
4、叫做种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。第9页/共40页科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设计实的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在什么条件下锈蚀速率快。条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀第10页/共40页实实验验方方案案CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水NaClNaCl溶液
5、溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产有气泡产生,反应生,反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O O2 2,较长时间较长时间铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2,铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油第11页/共40页总结:铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下,铁均可被腐蚀,遇到电解质时,一般腐蚀速率更快。第12页/共40页不会,不会
6、,因为月球上缺少水分和氧气。因为月球上缺少水分和氧气。请你预测一下,铁在月球上会请你预测一下,铁在月球上会不会生锈?为什么?不会生锈?为什么?第13页/共40页钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢这是什么原因呢?在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的薄的水膜。水能电离出少量的H H+和和OH OH-,同时同时由于空气中由于空气中COCO2 2的溶解的溶解,使水里的使水里的H H+增多:增多:H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3
7、-这样在这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的碳构成无数微小的原电池原电池。第14页/共40页其中铁作负极其中铁作负极,碳作正极。碳作正极。OH-Fe2+FeCH2Fe2+O2FeCe e-e e-e e-e e-e e-e e-第15页/共40页 在负极,铁失去电子而被氧化成在负极,铁失去电子而被氧化成Fe2+:Fe 2e-=Fe 2+在正极,有两种情况:吸氧腐蚀:2H2O+O2+4e-=4OH 析氢腐蚀:2H+2e-=H2第16页/共40页吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以钢铁为例)吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以
8、钢铁为例)类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极反应(C)负极反应(Fe)其他反应水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈第17页/共40页 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁铁等金属原子失去电子变成阳离子的等金属原子失去电子变成阳离子的过程过程。也就是说。也就是说,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质第18页/共40页 烧过菜
9、的铁锅如果未及时烧过菜的铁锅如果未及时洗净(残液中含洗净(残液中含 NaClNaCl),第二),第二天便出现红棕色锈斑(主要成分天便出现红棕色锈斑(主要成分为为Fe Fe 2 2 O O 3 3nHnH2 2O O)。请问这种腐蚀)。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什为什么么?解析:属于电化学腐蚀。解析:属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生铁锅生锈是因为锈是因为Fe-C-NaClFe-C-NaCl形成原电池。铁作形成原电池。铁作负极,失去电子变成亚铁离子,从而负极,失去电子变成亚铁离子,从而被腐蚀。被腐蚀。第19页/共40页金属腐
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