第4節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)

4.4金屬的腐蝕和防護(hù)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(guó)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(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。你知道嗎

根據(jù)各國(guó)調(diào)查結(jié)果，一般說(shuō)來(lái)，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。另?yè)?jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)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(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無(wú)法估量。四川省宜賓市城區(qū)的南門(mén)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?chē)臍怏w或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕定義：本質(zhì)：金屬失去電子被氧化。分類(lèi)：金屬陽(yáng)離子失e-氧化反應(yīng)金屬原子

金屬跟接觸到的物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如鐵與氯氣直接反應(yīng)，鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕。1、化學(xué)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(xué)腐蝕

不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕電化學(xué)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(shí)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(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池。①若電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)負(fù)極：＿＿，電極反應(yīng)式：正極：＿＿，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：Fe-2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑鐵碳——析氫腐蝕負(fù)極：＿＿，電極反應(yīng)式：正極：＿＿，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe-4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2鐵碳②若電解質(zhì)溶液酸性較弱或呈中性——吸氧腐蝕鐵的電化學(xué)腐蝕有兩種情況：【交流與討論】：1.相對(duì)于在內(nèi)河行駛的輪船來(lái)說(shuō)，海輪更容易被腐蝕.海輪更容易被腐蝕，是因?yàn)楹Ｋ泻休^多的氯化鈉等鹽類(lèi)，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強(qiáng)，而在電解質(zhì)溶液中，電化學(xué)腐蝕更易進(jìn)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(shuō)明在較高溫度下，腐蝕更易進(jìn)行.家用燃?xì)庠罘旁谀蠘O已差不多100年食品罐頭

一般情況下，溫度的升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率。因此，溫度對(duì)化學(xué)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(gòu)成了原電池，鐵作電池的負(fù)極，因此更容易腐蝕而生銹.4、燒過(guò)菜的鐵鍋如果未及時(shí)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(qǐng)問(wèn)這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕?為什么?解析：屬于電化學(xué)腐蝕。因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。Fe作負(fù)極，失去電子變成Fe2+，從而被腐蝕。兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)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(zhì)有微弱電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生有無(wú)電流不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液及氧化劑接觸金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸條件電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較二、金屬的防護(hù)

(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(zhì)在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)，都容易被腐蝕2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使它與________、__________等物質(zhì)_________。（三）金屬的防護(hù)方法:1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)；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?？諝馑綦x如：將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成不銹鋼烤藍(lán)涂機(jī)油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻[交流研討]你知道自行車(chē)的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施嗎?自行車(chē)如何防生銹？在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行車(chē)的鋼圈和車(chē)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(lái)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(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊3、電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法示意圖形成原電池反應(yīng)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。原理：

你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法？請(qǐng)舉例說(shuō)明。用犧牲鎂塊的方法來(lái)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(hù)的金屬耐腐蝕的金屬。用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊4、外加電流的陰極保護(hù)法

將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的