28.金属腐蚀与防护 讲义-2023-2024学年高二化学人教版2019选择性必修1

沐澹化学 电解计算和电解定律 一、金属的腐蚀 1.概念： 金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象，叫做金属的腐蚀。 2.本质： 金属本身失去电子变成阳离子的过程，。 3.金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀 ⅰ.概念： 金属与其表面接触的一些物质(等)直接反应而引起的腐蚀。 如：铁与氯气直接反应而腐蚀，油、气管道被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀等。 ⅱ.实质： 金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。 ⅲ.特点： 腐蚀过程没有电流产生，腐蚀的速率随温度升高而加快。 如：钢铁在高温下容易被氧化，表面生成由组成的一层氧化物。 ②电化学腐蚀 ⅰ.概念： 不纯的金属或合金与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 ⅱ.实质： 发生原电池反应。 ⅲ.特点： 电化学腐蚀过程有微弱电流产生。 4.电化学腐蚀的分类： ①析氢腐蚀 ②吸氧腐蚀 二、电化学腐蚀 1.析氢腐蚀 ①概念： 腐蚀过程中，不断有放出。 ②条件： 水膜酸性较强时，发生析氢腐蚀。 ③示意图： ④电极反应： 2.吸氧腐蚀 ①概念： 腐蚀过程中，不断吸收。 ②条件： 水膜酸性较弱、中性或碱性时（海水或饱和食盐水），发生吸氧腐蚀腐蚀。 ③示意图： ④电极反应： 3.易错提醒： ①析氢腐蚀和吸氧腐蚀主要取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，多数以吸氧腐蚀为主。 ②一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀；金属活动顺序表中氢后的金属不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀。 三、金属的防护 1.改变金属材料的组成： 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。 如，把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品。 2.在金属表面覆盖保护层： 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。 ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。 ②用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如：镀锌、锡、铬、镍等。 ③工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜，比如烤蓝。 ④利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。 ⑤采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面可以形成稳定的钝化膜。 3、电化学防护法： ①牺牲阳极法 ⅰ.原理： 利用原电池原理，让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线相连。 ⅱ.特点： 被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。 ⅲ.应用： 金属的下水管道、锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 ②外加电流法 ⅰ.原理： 利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液里，接外加直流电源。通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。 ⅱ.特点： 被保护的金属作为阴极，与直流电源的负极相连。 ⅲ.应用： 钢铁闸门，高压线铁架，地下管道连接直流电源的负极。 ③两种保护方法的比较：外加电流法保护效果大于牺牲阳极法。 4.金属腐蚀快慢的规律： 同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢： 电解原理引起的腐蚀(电解池的阳极)＞原电池原理引起的腐蚀(原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀(电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$