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2011年高考化学一轮复习章节检测：9-3金属的电化学腐蚀与防护

第九章第三节金属的电化学腐蚀与防护

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)

1．(2009·北京高考)下列叙述不．正确的是() A．铁表面镀锌，铁作阳极

B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑

解析：A项，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，在铁件表面发生的反应为：Zn2＋＋2e－===Zn，所以铁作阴极．B项，船底镶嵌锌块，锌比铁活泼，易失去电子从而抑制钢铁的腐蚀，使船体得到保护，是牺牲阳极的阴极保护法．

答案：A

2．相同材质的铁在图中的四种情况下最不．易被腐蚀的是()

解析：在A中，食醋提供电解质溶液环境，铁铲和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在C中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；在D中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池．

答案：C

3．下列举措不．能防止或减缓钢铁腐蚀的是() A．在钢铁制品表面镀一层金属锌

B．将钢铁制品放置在潮湿处

C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构

D．将钢铁制品与电源负极相连

解析：A项，在钢铁表面镀锌，使内部金属被保护；B项，钢铁在潮湿空气中易发生吸

氧腐蚀；C项，在钢铁中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀；D 项，电源负极能为钢铁制品输入电子，防止Fe失电子被腐蚀．

答案：B

4．(2010·广州调研)为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如下图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不．正确的是()

A．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定会下降

B．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低

C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重

D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀

解析：(1)中发生化学腐蚀：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

(2)中发生析氢腐蚀，Cu为正极，铁钉为负极．

(3)中不被腐蚀，因为浓H2SO4有吸水性，铁钉不能发生电化学腐蚀，故选B.

答案：B

5．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)．

下列叙述正确的是() A．a中铁钉附近呈现红色

B．b中铁钉上发生还原反应

C．a中铜丝上发生氧化反应

D．b中铝条附近有气泡产生

解析：a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极周围变红；b中铝条作负极，失去电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反应．

答案：B

6．有关右图所示装置的叙述不．正确的是

()

A．这是电解NaOH溶液的装置

B．该装置中Pt为正极，电极反应为：

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．该装置中Fe为负极，电极反应为：

Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2

D．这是一个原电池装置

解析：装置中没有外接直流电源，所以不是电解池，而是原电池，所以A错，D对；

该电池是铁的吸氧腐蚀，在反应中Fe作负极，电极反应式为：Fe＋2OH－===Fe(OH)2＋2e－，Pt作正极，O2是正极反应物，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故

B、C项正确．

答案：A

7．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是()

①Fe2＋转化为Fe3＋②O2被还原③产生H2

④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O⑤杂质碳被氧化

A．只有①和②B．只有②③④

C．①②③④D．①②③④⑤

解析：钢铁腐蚀的过程中，杂质碳作正极不会参与电极反应，其他四种情况均可能发生．

答案：C

8．某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下

实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食

盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实

验，过一段时间后观察．

下列现象不．可能出现的是() A．B中导气管产生气泡

B．B中导气管里形成一段水柱

C．金属片剪口变红

D．锌被腐蚀

解析：该题思考的切入点是铁—锌—NaCl溶液构成原电池，由于溶液显中性，锌又比铁活泼，只能是锌作负极，铁作正极，在负极上发生Zn－2e－===Zn2＋，正极：O2

＋2H2O＋4e===4OH，所以在A中由于其中的氧气作氧化剂而使锥形瓶内气体的量减小，导致B中的水沿导气管进入而使导气管里形成一段水柱，同时锌被腐蚀，金属片上由于O2得到电子，使金属片剪口处溶液c(OH－)增大，使得溶液显碱性，遇到酚酞试液而变红．故综合以上选A.

答案：A

9．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误

的是()

A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑

B．此过程中还涉及到反应：

4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

C．此过程中Cu并不被腐蚀

D．此过程中电子从Fe移向Cu

解析：铁、铜接触处在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，其中Fe作负极，电极反应式为Fe －2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，原电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，但Fe(OH)2易与空气中的O2发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3.

答案：A

10．下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为()

A．⑤②①③④B．④③①②⑤

C．⑤④②①③D．③②④①⑤

解析：判断金属腐蚀的快慢，首先判断该金属是否充当原电池或电解池的电极，若是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极则不被腐蚀．⑤中，Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快，

②③④均为原电池，③中，Fe为正极，不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe

和Cu的金属活动性差别比Fe和Sn大，故④中铁腐蚀较快，则铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤④②①③.

答案：C

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)

11．(13分)市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等．“热敷袋”启用之前，用塑料袋使之与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在．请回答下列问题：

(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁__________放出的热量；

(2)碳粉的主要作用是____________________________________________

____________________________________________________________________；

(3)加入氯化钠的主要作用是___________________________________________；

(4)写出有关的电极反应方程式______________________________、

____________________________.

解析：解此题的关键条件是使用时要打开塑料袋与空气接触，这说明氧气参与了反应，从所给原料和产物上看，O2只能氧化铁粉．再由反应的条件：NaCl溶于水形成电解质溶液，铁、碳是两种活泼性不同的导体，O2作氧化剂，可知发生的反应是原电池反应，同时放出热量．

答案：(1)被氧化

(2)碳粉与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，碳作正极，加速铁屑的氧化

(3)氯化钠溶于水，形成电解质溶液

(4)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋

正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

12．(13分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等．

(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_____________________．

(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电

极反应式．

正极反应_______________________________________________________，

负极反应_____________________________________________________________．

(3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显．请

从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀．有关反应的化学方程式____________________．

劣质不锈钢腐蚀的实验现象___________________________________________．

解析：(1)该反应是FeCl3氧化金属铜，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋.

(2)将(1)中反应设计成的原电池必须是Cu作负极，选择比铜不活泼的金属或碳棒为正

极，FeCl3溶液作电解质溶液．装置图如下图：

正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

负极：Cu－2e－===Cu2＋

(3)根据题给条件，此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显，可选择的药品为CuO、浓H2SO4.先用水稀释浓H2SO4，再用H2SO4与CuO反应生成CuSO4溶液，不锈钢与CuSO4溶

液反应，在不锈钢的表面有紫红色物质生成，即验证劣质不锈钢易被腐蚀．

答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

(2)装置图如下：

正极反应：Fe3＋＋e－===Fe2＋

(或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋)

负极反应：Cu－2e－===Cu2＋

(3)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O

CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu

不锈钢表面有紫红色物质生成

13．(11分)某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素，Array设计了如下的方案：在四只小烧瓶中分别放入下列物质：A

瓶干燥的细铁丝、B瓶浸过食盐水的细铁丝、C瓶浸过清水

的细铁丝、D瓶食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐

水中．然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，

结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示．

不同时间水面上升的高度

课题组在解题时，学校评审组组织了成果展示与答辩，假如你是课题组组长，请回答以下的问题：

(1)导管中水面为什么会上升？______________________________________________

______________________________________________________________________.

(2)上述实验中，细铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶号)__________．

(3)影响钢铁生锈的因素主要有_______________________________________

________________________________________________________________________.

(4)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_______________________________

________________________________________________________________________(答两种方法)

解析：细铁丝在清水或食盐水中，发生吸氧腐蚀，故导管中液面要上升．但要发生吸氧腐蚀的原电池反应，必须符合构成原电池的基本条件：①活泼性不同的电极互相接触．②电解质溶液．③有空气(或O2)且尽量与细铁丝和电解质接触．

为了防止铁的锈蚀，工业上普遍采用电化学保护法，可以作原电池的正极或电解池

的阴极，也可以用覆盖保护层的方法．

答案：(1)铁生锈时跟空气中的氧气反应，消耗了氧气而使小烧瓶中气体压强降低

(2)B>C>A＝D

(3)①跟氧气接触，②有水分存在，③有电解质(或食盐存在，三者同时具备时铁生锈速度最快(或从构成原电池的条件分析)

(4)电镀等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等

14．(13分)家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，某同学拟对其原理及条件进行探究：

(1)该同学准备了下列实验用品：20%NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、

新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管、导线等；请你帮他设计一实验方案来验证钢铁吸氧腐蚀的电极产物，简述操作过程并写出有关反应的离子方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________. (2)将一铜棒、碳棒用导线连接后，插入内盛20%氯化钠溶液的U形管中，请根据此装置在下列两项中择一回答：

①若不是原电池，请说明原因：________(如果回答此题，下面的②不用回答)．

②若是原电池，现要求利用此装置(电极材料、溶液浓度均不变)，采取适当的措施来提高电池的放电效率，该操作可以是____________________________________．

(3)目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重，在不影响观瞻效果的条件下，除用加保护层法保护外，请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

解析：(1)铁丝和碳棒做两极，分别针对两极产物Fe2＋和OH－进行检验．

(2)具备构成原电池的基本条件，在正极上发生还原反应的是空气中的O2.

(3)在众多限制下，只能考虑电化学保护法．

答案：(1)用导线连接铁丝和碳棒后，插入盛有20%的NaCl溶液的U形管中，放置数分钟．取插入铁丝的支管中的液体少许于试管中，滴入1～2滴KSCN溶液，未显红色，滴入氯水显红色，证明负极有Fe2＋生成：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋；Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3.在插入碳棒的支管中滴入酚酞溶液，碳棒周围溶液显红色，证明有OH－生成

(2)②向插碳棒的溶液中通入氧气或空气

(3)将铁块(或锌块)连接文物底座并埋于地下，定期更换；原理是：使文物成为原电池的正极

(或向铜文物用导电连接直流电源的负极，正极用导线连接埋入地下的导体．原理是：使文物成为电解池的阴极)

金属腐蚀与防护

第一章绪论腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护均匀腐蚀速率的评定方法：失重法和增重法；深度法；容量法(析氢腐蚀)；电流密度；机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极电极电势略低者为阳极电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程腐蚀电池：四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分）钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 ) 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 /

四、计算：（共24分，每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - ） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 { 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。二、实验原理 1．金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀同一种金属在中性条件下，如果不同部位溶解氧气浓度不同，则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极，金属失去电子受到腐蚀；而氧气浓度较大的部位作为阴极，氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在，则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应，生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀；在阴极，由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红（亦属于吸氧腐蚀）。两极反应式如下：阳极(氧气浓度小的部位)反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ ②析氢腐蚀金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中，铁作为阳极失去电子，受腐蚀，杂质作为阴极，在其表面H＋得电子被还原析出氢气。两极反应式为：阳极：Fe = Fe2＋＋2e－阴极：2H＋+2e－= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6]，则阳极附近的Fe2＋进一步反应： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) （2）宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触，置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里，由于?O(Fe2＋/Fe)< ?O（Cu2＋/Cu），两者构成了宏电池，铁作为阳极，失去电子受到腐蚀（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下：阳极反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－在阴极由于有OH－生成，使c(OH－)增大，所以酚酞变红。

2021届高考一轮总复习课时训练第十七课时电解池金属的腐蚀与防护

2021 届高考一轮总复习课时训练第十七课时电解池、金属的腐蚀与防护 1．下列表述不正确的是 ( ) A. 缺氧区 :Fe-2e - F e 2+ B. 富氧区 :O 2+2H 2O+4e - 4OH - C. Fe 失去的电子通过电解质溶液传递给 O 2 D. 隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈 3．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 ( ) A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 A ．Ⅰ装置中盐桥中的 Cl －移向 ZnSO 4 溶液 B ．Ⅱ中正极反应式为 O 2＋ 4e ＋ 2H 2O===4OH C ．Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银 D ．Ⅳ装置可以达到保护钢闸门的目的 2.全世界每年因生锈损失的钢铁 ,约占世界年钢铁产量的四分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如图所示 ,下列说法中不正．确．的是 ( )。铁锈蚀中的电化学

B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 4.用惰性电极电解 Cr2(SO4)3和硫酸混合溶液制备 Cr2O27-,阳极附近发生的反应如图所示 (已知:S2O82-中 S 元素的化合价为+7 价)。下列说法不．正．确．的是 ( )。 A.阴极产生氢气 B.SO42-在整个过程中起还原剂的作用 C.反应Ⅱ的离子方程式为 3S2O28-+2Cr3++7H 2O 6SO24-+Cr2O27-+14H+ D.阳极的电极反应式为 2SO24--2e- S2O82 - 5．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是( ) A ．2H＋＋ 2e－ ===H2↑ B． Fe2＋ 2e ===Fe C． 2H2O＋ O2＋4e ===4OH D．Fe3＋＋e－===Fe2＋ 6.电解法处理 CO2和 SO2 混合污染气的原理如图所示 ,电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐 ,通电一段时间后 ,Ni 电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误．．的是 ( ) 。 A.Ni 电极表面发生了还原反应 B.阳极的电极反应式为 2O2--4e-O 2↑ C.电解质中发生的离子反应只有2SO2+4O2-2SO42- D.该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环 7．在酸性或碱性较强的溶液中，铝均会溶解。用食盐腌制的食品也不能长期存放在铝制品中，其主要原因是 () A ．铝能与 NaCl 直接发生反应而被腐蚀 B．长期存放的 NaCl 发生水解，其水溶液不再呈中性，可与铝发生反应

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》习题解答第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

材料的腐蚀与防护

姓名：贾永乐学号：201224190602 班级：机械6班检索主题：材料的腐蚀与防护数据库：中国知识资源总库——中国期刊全文数据库检索方法：用高级检索，主题词：腐蚀与防护关键词：材料相与检索结果：1456篇，其中关于航空材料的13篇；金属材料的腐蚀的183篇；材料的防护的522篇，其余为腐蚀与防护相关的其它技术和方法。文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史：所有的材料都有一定的使用寿命，在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中，腐蚀失效的危害最为严重，它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和，造成许多灾难性的事故，造成了资源浪费和环境污染。因此，研究与解决材料的腐蚀问题，与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中，特别足在高温、高压、多相流作用下，以及在磨损、断裂等的协同作用下，腐蚀损坏格外严重。据统计，材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1．8％～4．2％。而常用金属材料最容易遭受腐蚀，因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上，才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施，以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故，保护环境保障人类健康。每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代，经过几十年的曲折发展，取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上，已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978．10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组，笔者作为学科组成员，第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长，承担了航空航天部分的调查任务。1980．1—1982．6广泛函调一百多个工厂，并深入26个厂、所、部队，机场进行了实地考查，发现了大量的腐蚀问题，笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》，汇集了数据比较周全，二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前，铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造，加之使用涂料档次低，对表面处理和涂装工艺不够重视，车辆锈蚀严重，修理时车体钢板的更换率相当高，有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年，耐大气腐蚀钢（即Corten钢，又称耐候钢）开始用于车辆，到1990年，已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

金属的电化学腐蚀与防护

第二章金属的电化学腐蚀通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极；进行还原反应的电极就叫做阴极。由此表明，作为一个腐蚀电池，它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成： 1、阳极过程：金属溶解，以离子的形式进入溶液，并把当量的电子留在金属上； 2、阴极过程：从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受； 3、电流的流动：金属部分：电子由阳极流向阴极；溶液部分：正离子由阳极向阴极迁移。 4、腐蚀电池的类型可以把腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池一、宏观腐蚀电池 1）、异金属接触电池 2）、浓差电池 3）、温差电池二、微观腐蚀电池在金属表面上由于存在许多极微小的电极而形成的电池称为微电池。微电池是因金属表面的电化学的不均匀性所引起的 1、金属化学成分的不均匀性 2、组织结构的不均匀性 3、物理状态的不均匀性 4、金属表面膜的不完整性当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1，温度规定为25 C，这种状态称为标准状态，此时，平衡电位Ee等于E0，故E0称为标准电位。由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象，称为原电池的极化作用。当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化。当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化。消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程根据控制步骤的不同，可将极化分为两类：电化学极化和浓度极化极化分类：电化学极化：电子转移步骤最慢为控制步骤所导致浓度极化：电子转移步骤快，而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤电阻极化：电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。产生阳极极化的原因： 1、阳极的电化学极化 2、阳极的浓度极化 3、阳极的电阻极化。析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程，称为氢离子去极化腐蚀吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程，称为氧去极化腐蚀氢去极化腐蚀的特征 1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。 2、与溶液PH值关系很大。 3、与金属材料的本质及表面状态有关。 4、与阴极面积有关。

期末复习专题(一)《金属的电化学腐蚀与防护》

期末复习专题（一）《金属的电化学腐蚀与防护》【学习目标】1．了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2．了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3．掌握金属防护的方法。【知识梳理】（一）金属的电化学腐蚀 1、金属腐蚀：（1）定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生反应而腐蚀损耗的过程。（2）本质：M – n e-→ M n+（氧化反应）（3）类型：由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 2、化学腐蚀：（1）定义：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如石油）直接发生化学反应而引起的腐蚀。（3）影响因素：与接触物质的氧化性和温度有关，温度越高，化学腐蚀越。 3、电化学腐蚀：（1）定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，的金属失去电子而被。（如在潮湿的空气中生锈）因此不纯的金属比纯金属腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。（难、易）两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。（2）类型：(以钢铁腐蚀为例) （1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: 正极: 总方程式：（2）吸氧腐蚀 (碱性、中性或弱酸性溶液) 负极: 正极: 总方程式： Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：铁锈的主要成分是，它（填“能”或“不能”）阻止钢铁继续腐蚀。 ★（二）金属的防护 1、改变金属的内部结构例如:把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢,就大大地增加了钢铁对各种腐蚀的抵抗力。 2、在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层,从而使金属制品跟周围物质隔离开来,覆盖保护层的方法有以下几种:①在表面涂抹油脂、油漆等。②用电镀、热镀、喷镀的方法,在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如在钢铁表面镀锌、锡、铬、镍等。③用化学方法使金属表面生成一层致密而稳定的氧化膜。例如,工业上常借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。 3、电化学保护法 ①牺牲阳极的阴极保护法将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为______极（阳极）发生__________反应而被损耗,被保护金属作为________极（阴极）就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。(装置图见课本86页图) ②外加电流的阴极保护法将被保护金属与外加直流电源的______极(正或负)相连让其成为_____极（阴或阳）,而将外加直流电源的正极接到惰性电极上,让其成为_______极(阴或阳)。【典型例题】 1、埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( ) A．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中； C．在干燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤 2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈酸性)；数天后观察到的现象是，甲中正极反应为_______________，乙中正极反应为。【金题训练】 1、铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为( ) A. 形成原电池铝作负极 B. 形成原电池时铜作负极 C. 形成原电池时，电流由铝经导线流向铜 D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀 2、以下现象与电化腐蚀无关的是( ) A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈 B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈 D. 银质奖牌久置后表面变暗 3、钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是( ) A．Sn B．Zn C．Cu D．Ag 4、相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是( ) 5、镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是（） ①有5.6 g金属被腐蚀②有6.5 g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24 L气体放出④在

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案)

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是：M ?C ne- ＝ Mn+ ，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是 A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池

腐蚀与防护复习题

一．选择题 1.（A ）是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 2.在以下材料失效的形式中，属于突变过程的是（C ）。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 3.下列属于腐蚀的特点的是（C）。 A.自发性 B.普遍性 C.被动性 D. 隐蔽性 4.腐蚀的发生是金属由高能级向低能级退化的过程，是（B）过程。 A.吸热 B.放热 C.升压 D. 降压 5.下列腐蚀类型属于化学腐蚀的是（D）。 A. 土壤腐蚀 B. 电解液中腐蚀 C. 海水腐蚀 D. 非电解液中腐蚀 6.以下物体不属于据导电能力分类的是：（D） A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 电解质 7.下列导体属于离子导体是：（C）。 A. 金属导体 B. 半导体 C. 电解质溶液 D. 绝缘体 8.下列不属于气体电极的是：（B）。 A. 氢电极 B. 饱和甘汞电极 C. 氧电极 D. 氯电极 9.下列哪种电极不是在实际使用中常常采用的二级参比电极。（B） A.饱和甘汞电极（SCE） B.氢标准电极（SHE） C.银－氯化银电极 D.饱和硫酸铜电极 10.下列金属按其活泼性由高到低排列，次序正确的是（A）。 A. K、Na、Zn、Cu、Ag、Au； B. Cu、K、Na、Zn、Ag、Au； C. K、Na、Cu、Zn、Au、Ag； D. Cu、K、Zn、Na、Au、Ag； 11.下列金属（）不属于负电性贱金属。 A. K B.Ca C.Mg D.Ag 12.下列腐蚀形式（D）不属于金属的局部腐蚀 A.电偶腐蚀 B.应力腐蚀 C.氢损伤 D.析氢腐蚀。 13.下列选项（B）不是孔蚀的破坏特征。 A.破坏高度集中 B.蚀孔的分布均匀 C.蚀孔通常沿重力方向发展 D.蚀孔小，不易发现。 14.黄铜脱锌破坏形式属于（B）。 A.电偶腐蚀 B. 选择性腐蚀 C. 晶间腐蚀 D.缝隙腐蚀 15.根据金属表面的潮湿程度，不属于大气腐蚀分类的是（C）： A.干大气腐蚀 B. 潮大气腐蚀 C. 润大气腐蚀 D.湿大气腐蚀 16.以下（D）不属于影响土壤腐蚀的因素。 A.土壤电阻率 B.土壤的含氧量 C.土壤的pH值 D.土壤的物化性质 17.目前常用来解释缓蚀剂机理的理论不包括：（C）

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ）当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

东北大学材料腐蚀与防护复习

第一章耐蚀性：指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。腐蚀性：指环境介质腐蚀材料的强弱程度。高温氧化：在高温条件下，金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化，亦称高温腐蚀。毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比：氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。腐蚀过程的本质：金属 → 金属化合物 (高温）热腐蚀：指金属材料在高温工作时，基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体：通过电子的迁移而导电的半导体； n 型半导体：通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型：加Li （低价），导电率减小，氧化速度增加；加Al （高价），导电率增加，氧化速度降低。 p 型：加Li （低价），导电率增加，氧化速度降低；加Cr （高价），导电率减小，氧化度增加。腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失；2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全；3)引起环境污染。金属一旦形成氧化膜，氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度，包括金属／氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度；2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。（这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程，也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期，氧化控制因素是界面反应速度，随着氧化膜的增厚，扩散过程起着愈来愈重要的作用，成为继续氧化的速度控制因素）反映物质通过氧化膜的扩散，一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散；2)氧单向向内扩散；3)两个方向的扩散。反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散：温度较高，氧化膜致密，而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下，如钴的氧化；2)通过晶界扩散。在较低的温度下，由于晶界扩散的激活能小东北大学材料腐蚀与防护整理人围安 E-mail jr_lee@https://www.wendangku.net/doc/5d6114993.html, 2016.1.2

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨了提高化工设备防护水平的策略。在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析在化工产业当中，化工设备的腐蚀情况较为常见，其属于化工设备的合理损耗，根据对化工设备实际使用情况来看，导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看，化工设备以金属材质为主，而金属自身的化学属性较为活跃，其在企业使用过程中，工作环境必须与化工生产介质发生接触，如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看，化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

论文-金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀和防护罗--（学号：1230060054）（-----大学物理与材料科学学院物理学1202班）专题授课老师：---- 摘要：自从人类发现并使用金属到如今已有5000年的历史，然而人类在享受金属材料的使用带来便利的同时，也在苦恼着金属腐蚀带来的烦恼。人类在使用金属的同时，也在尽最大的努力对金属进行防护。金属的有效防护，一方面可以降低成本，提高劳动生产率，赢得最大的经济效应；另一方面对加强国防建设也有重要的意义。关键词：金属材料腐蚀防护引言：当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀，每年金属腐蚀给国家带来巨大的经济损失，所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关重要的。 1.金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池。金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。 1.2金属腐蚀的发生

自然界中只有极少数金属（例如金、铂等）能以游离状态存在，而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此，金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏，这种现象叫做金属的腐蚀。 1.3金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的10% 。间接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 2.金属腐蚀防护的方法 2.1 改变金属的组成这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成，从而改善性能，不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具，餐具等就是以此为材料的。2.2 形成保护层在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。可以形成以下几种保护层来对金属腐蚀进行防护：（1）磷化处理: 钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸

高考化学专题复习练习卷：金属的电化学腐蚀与防护练习卷

金属的电化学腐蚀与防护练习卷 1．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是 A ．该方法将电能转化成化学能 B ．在此装置中钢管道作正极 C ．该方法称为“外加电流的阴极保护法” D ．镁块上发生的电极反应为O 2+2H 2O+4e ? 4OH ? 2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A ．图a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B ．图b 中，开关由M 改置于N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小 C ．图c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大 D ．图d 中，Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的 3．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是 A ．该安装方式的水表更容易被腐蚀 B ．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表 C ．腐蚀时水表发生的电极反应为2H 2O+O 2+4e ?4OH ? D ．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+2H 2O+O 2 4Fe(OH)3 4．用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是选项连接电极材料分析 a b A K 1K 2 石墨铁模拟铁的吸氧腐蚀 B K 1K 2 锌铁模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法 C K 1K 3 石墨铁模拟电解饱和食盐水 D K 1K 3 铁石墨模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法 5．某同学进行下列实验：操作现象学科+网取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K 3[Fe(CN)6]的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示 “斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类：一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施；二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程，可以消除不应当发生的腐蚀现象，而即使采用良好的耐腐蚀材料，在操作工艺上不腐蚀规程，也会引起严重的腐蚀。目前，化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计了解不同材料的耐蚀性能，正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知，材料的品种很多，不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同，选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料，以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素，腐蚀就会终止或减缓，但是多数环境是无法控制的，如大气和土壤中的水分，海水中的氧等都不可能除去，且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的，如锅炉进水先去除氧（加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等），可保护锅炉免遭腐蚀；又如空气进入密闭的仓库前先出去水分，也可避免贮存的金属部件生锈；为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔，可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围（接近中性）；炼油工艺中常加碱或氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时，可在器壁冷却降温，或在设备内壁砌衬耐火砖隔热，等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法，在允许的前提下，建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂通常，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀，我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类，其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂有些缓蚀剂会使阳极过程变慢，称之为阳极型缓蚀剂，它包括促进阳极钝化的氧化剂（铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等）或阳极成膜剂（碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等），它们主要在阳极区域反应，促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜，这种情况下的缓蚀效果较好，但也存在一定风险，因为如果剂量不充足，会造成保护膜不完整，膜缺陷处暴露的裸金属面积小，阳极电流密度大，更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应，如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子，形成不溶性的氢氧化物，以厚膜形态覆盖在阴极表面，因而阻滞氧扩散到阴极，增大浓差极化。除此之外，也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂，但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂有机缓蚀剂是吸附型的，吸附在金属表面，形成几个分子厚的不可视膜，可同时阻滞阳极和阴极反应，但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物，其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键（不定位电子）吸附。有机缓蚀剂的发展很快，用途十分广泛，但是使用它同时也会产生一些缺点，如污染产品，特别是食品类，缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利，但进入另一部分则变为有害物质，也有可能会阻抑需要的反应，如酸洗时使去膜速度过缓，等。 3气相缓蚀剂这类缓蚀剂是挥发性很高的物质，含有缓蚀基团，一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件，以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团，吸附在金属表面，达到减缓腐蚀的目的。另外，它也是一种吸附性缓蚀剂，被保护的金属表面不需要除锈处理。

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