第4節(jié)金屬的腐蝕和防護

1、 鐵銹的主要成分：鐵銹的主要成分： Fe2O3XH2O 銅器表面生成銅銅器表面生成銅 綠綠,主要成分：主要成分： Cu2(OH)2CO3 金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害 全球每一分鐘就有全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹，目前我噸鋼腐蝕成鐵銹，目前我 國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約3000億億 元人民幣，約占我國國民生產總值的元人民幣，約占我國國民生產總值的4%左右。左右。 你你 知知 道道 嗎嗎 根據各國調查結果，一般說來，金屬腐蝕所造根據各國調查結果，一般說來，金屬腐蝕所造 成的經濟損失大致為該國國民生產總值的成的經濟損失大致為該國國民生產總值的4%左右。左右

2、。 另據國外統計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、另據國外統計，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、減產和爆炸等造成還不包括由于腐蝕導致的停工、減產和爆炸等造成 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。的損失比金屬本身要大到無法估量。 四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋 鋼鐵鋼鐵生銹生銹造成大橋造

3、成大橋斷裂斷裂！ 斷裂斷裂 金屬陽離子金屬陽離子 失失e e- - 氧化反應氧化反應 金屬原子金屬原子 如鐵與氯氣直接反應，鋼管被原油中的含硫化 合物腐蝕。 在潮濕的空氣里在潮濕的空氣里, ,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水 膜。水能電離出少量的膜。水能電離出少量的H H + +和和OH OH - -, ,同時由于空氣中同時由于空氣中 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 - 這樣在這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜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

4、量的它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數微小的原電池碳構成無數微小的原電池。 負極：，電極反應式：負極：，電極反應式： 正極：，電極反應式：正極：，電極反應式： 總反應式：總反應式： Fe - 2e- Fe2+ 2H+ + 2e- H2 Fe + 2H+ Fe2+ + H2 鐵鐵 碳碳 負極：，電極反應式：負極：，電極反應式： 正極：，電極反應式：正極：，電極反應式： 總反應式：總反應式： 2Fe - 4e- 2Fe2+ 2H2O + O2 + 4e- 4 OH- 2Fe+ 2H2O + O2 2 Fe(OH)2 鐵鐵 碳碳 鐵的電化學腐蝕有兩種情況：鐵的電化學腐蝕有兩種情況： 【交流與討論交流與

5、討論】： 1. 1. 相對于在內河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐相對于在內河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐 蝕蝕. . 海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的 氯化鈉等鹽類，導電能力比內河的水更強，而在電氯化鈉等鹽類，導電能力比內河的水更強，而在電 解質溶液中，電化學腐蝕更易進行解質溶液中，電化學腐蝕更易進行. 2. 19102. 1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今 很少有鐵銹出現很少有鐵銹出現. . 由于南極的溫度常年在由于南極的溫度常年在00以下，說明在較高溫度以下，說明在較高溫度 下，腐蝕更易進行下，

6、腐蝕更易進行. . 家用燃氣灶家用燃氣灶 放在南極已差不多放在南極已差不多 100100年食品罐頭年食品罐頭 一般情況下，溫度的升高會加快化學反應速一般情況下，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。率。因此，溫度對化學腐蝕的影響較明顯。 3 3、用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹、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作電池的負極，因此更容易腐蝕而生銹. . 4 4、燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈（殘液中含、燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈（殘液中含NaClNaCl

7、），）， 第二天便出現紅棕色銹斑（主要成分為第二天便出現紅棕色銹斑（主要成分為FeFe2 2O O3 3nHnH2 2O O）。）。 請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕? ?為什么為什么? ? 解析：屬于電化學腐蝕。因為鐵鍋是由生鐵做解析：屬于電化學腐蝕。因為鐵鍋是由生鐵做 成的成的, ,鐵鍋生銹是因為鐵鍋生銹是因為Fe-C-NaClFe-C-NaCl形成原電池。形成原電池。 FeFe作負極，失去電子變成作負極，失去電子變成FeFe2+ 2+，從而被腐蝕。 ，從而被腐蝕。 兩者往往兩者往往同時同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍發(fā)生，電化學腐蝕更普遍 相互相互 聯系

8、聯系 較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化 本質本質 有有微弱電流微弱電流產生產生無電流無電流產生產生 有無有無 電流電流 不純不純金屬或合金金屬或合金 跟跟電解質溶液電解質溶液及氧化劑及氧化劑 接觸接觸 金屬跟氧化性物質金屬跟氧化性物質 直接接觸直接接觸 條件條件 電化學腐蝕電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕 化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕與電化學腐蝕的比較 二、金屬的防護二、金屬的防護 （三）金屬的（三）金屬的防護防護方法方法 : 空氣空氣 水水隔離隔離 烤藍烤藍 涂機油涂機油 烤漆烤漆 涂凡士林涂凡士林 鍍鋅鍍鋅 鍍鉻鍍鉻 你知道自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施嗎你知道

9、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？自行車如何防生銹？ 在金屬表面在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行 車的鋼圈和車鈴是在鋼上車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍鍍上一層既耐腐蝕上一層既耐腐蝕 又耐磨的又耐磨的Cr 健身器材如何防銹？健身器材如何防銹？ 刷油漆刷油漆 衣架和電線如何防銹？衣架和電線如何防銹？ 外面包上一層塑料層外面包上一層塑料層 用犧牲鎂塊的方法來防止地用犧牲鎂塊的方法來防止地 下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必 須定期更換須定期更換 用犧牲鋅塊的方法來保護用犧牲鋅塊的方法來保護 船身，鋅塊必須定期更換船身，鋅塊必須

10、定期更換 鋅塊鋅塊 3、電化學保護法電化學保護法 犧牲陽極的陰極保護法示意圖犧牲陽極的陰極保護法示意圖 形成原電池反應，讓形成原電池反應，讓被保護金屬被保護金屬做做正極正極，不反應，不反應， 起到保護作用；而起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕活潑金屬反應受到腐蝕。 原理：原理： 你還知道哪些防止金屬腐蝕你還知道哪些防止金屬腐蝕 的方法？請舉例說明。的方法？請舉例說明。 用犧牲鎂塊的方法來防止用犧牲鎂塊的方法來防止 地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂 塊必須定期更換塊必須定期更換 制成不銹鋼，在金屬表面鍍一層制成不銹鋼，在金屬表面鍍一層 比要保護的金屬耐腐蝕的金屬。比要保護的金屬耐腐蝕的金屬。 用犧牲鋅塊的方法來用犧牲鋅塊的方法來 保護船身，鋅塊必須保護船身，鋅塊必須 定期更換定期更換 鋅塊鋅塊 4 4、外加電流的陰極保護法、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，將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極， 使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰陰 極極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬得