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4.4金屬的腐蝕和防護鐵銹的主要成分:Fe2O3·XH2O銅器表面生成銅綠,主要成分:Cu2(OH)2CO3金屬腐蝕的危害全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹,目前我國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約3000億元人民幣,約占我國國民生產(chǎn)總值的4%左右。你知道嗎

根據(jù)各國調(diào)查結果,一般說來,金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)國外統(tǒng)計,金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震(平均值)損失的總和,在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕的主要害處,不僅在于金屬本身的損失,更嚴重的是金屬制品結構損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵生銹造成大橋斷裂!斷裂一、金屬腐蝕金屬或合金與周圍的氣體或液體物質發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕定義:本質:金屬失去電子被氧化。分類:金屬陽離子失e-氧化反應金屬原子

金屬跟接觸到的物質(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。如鐵與氯氣直接反應,鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕。1、化學腐蝕金屬越活潑,越易被腐蝕;金屬所處的環(huán)境溫度越高,腐蝕速率越快;氧化劑濃度越大,腐蝕速率越快。2、電化學腐蝕

不純的金屬(或合金)跟電解質溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應,比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕電化學腐蝕的典型例子:

在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水能電離出少量的H+和OH-,同時由于空氣中CO2的溶解,使水里的H+

增多:

H2O+CO2H2CO3H+

+HCO3

-

這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數(shù)微小的原電池。①若電解質溶液酸性較強負極:__,電極反應式:正極:__,電極反應式:總反應式:Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑鐵碳——析氫腐蝕負極:__,電極反應式:正極:__,電極反應式:總反應式:2Fe-4e-=2Fe2+2H2O+O2+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2鐵碳②若電解質溶液酸性較弱或呈中性——吸氧腐蝕鐵的電化學腐蝕有兩種情況:【交流與討論】:1.相對于在內(nèi)河行駛的輪船來說,海輪更容易被腐蝕.海輪更容易被腐蝕,是因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類,導電能力比內(nèi)河的水更強,而在電解質溶液中,電化學腐蝕更易進行.2.1910年遺留在南極的食品罐頭盒,其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn).由于南極的溫度常年在0℃以下,說明在較高溫度下,腐蝕更易進行.家用燃氣灶放在南極已差不多100年食品罐頭

一般情況下,溫度的升高會加快化學反應速率。因此,溫度對化學腐蝕的影響較明顯。3、用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹.由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構成了原電池,鐵作電池的負極,因此更容易腐蝕而生銹.4、燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈(殘液中含NaCl),第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑(主要成分為Fe2O3?nH2O)。請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕?為什么?解析:屬于電化學腐蝕。因為鐵鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因為Fe-C-NaCl形成原電池。Fe作負極,失去電子變成Fe2+,從而被腐蝕。兩者往往同時發(fā)生,電化學腐蝕更普遍相互聯(lián)系較活潑金屬被氧化金屬被氧化本質有微弱電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有無電流不純金屬或合金跟電解質溶液及氧化劑接觸金屬跟氧化性物質直接接觸條件電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕的比較二、金屬的防護

(一)影響金屬腐蝕的因素:(二)金屬在什么條件下容易被腐蝕?金屬的本性和介質在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質,都容易被腐蝕2.在金屬表面覆蓋保護層,使它與________、__________等物質_________。(三)金屬的防護方法:1.改變金屬的內(nèi)部組織結構;如:噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、表面鈍化(氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、包塑料等方法。空氣水隔離如:將Cr、Ni等金屬加進鋼里制成不銹鋼烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻[交流研討]你知道自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施嗎?自行車如何防生銹?在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬,如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr健身器材如何防銹?刷油漆衣架和電線如何防銹?外面包上一層塑料層用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊必須定期更換用犧牲鋅塊的方法來保護船身,鋅塊必須定期更換鋅塊3、電化學保護法犧牲陽極的陰極保護法示意圖形成原電池反應,讓被保護金屬做正極,不反應,起到保護作用;而活潑金屬反應受到腐蝕。原理:

你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法?請舉例說明。用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊必須定期更換

制成不銹鋼,在金屬表面鍍一層比要保護的金屬耐腐蝕的金屬。用犧牲鋅塊的方法來保護船身,鋅塊必須定期更換鋅塊4、外加電流的陰極保護法

將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極,使被保護的

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