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电化学腐蚀电位知识

电化学腐蚀电位知识
电化学腐蚀电位知识

金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。

在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。

腐蚀电位指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象

即金属在土介质中未通过电流时所产生的电位,称为腐蚀电位,也称自然电位或自腐电位或自然腐蚀电位或自腐蚀电位。

腐蚀电位

金属结构物的性质和土质都可直接影响到腐蚀电位,但这种影响不大,当测得腐蚀电位有变化且电位增大时,应考虑土层中有杂散电流存在的。

分类

可分为湿腐蚀电位和干腐蚀电位两类。湿腐蚀电位指金属在有水存在下的腐蚀电位,干腐蚀电位则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀电位。由于大气中普遍含有水,化工生产中也经常处理各种水溶液,因此湿腐蚀电位是最常见的,但高温操作时干腐蚀电位造成的危害也不容忽视。

湿腐蚀电位金属在水溶液中的腐蚀电位是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电位电池,金属在溶液中失去电子,变成带正电的离子,这是一个氧化过程即阳极过程。与此同时在接触水溶液的金属表面,电子有大量机会被溶液中的某种物质中和,中和电子的过程是还原过程,即阴极过程。常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。

随着腐蚀电位过程的进行,在多数情况下,阴极或阳极过程会受到阻滞而变慢,这个现象称为极化,金属的腐蚀电位随极化而减缓。

干腐蚀电位一般指在高温气体中发生的腐蚀电位,常见的是高温氧化。在高温气体中,金属表面产生一层氧化膜,膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀电位性。膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。直线规律的氧化最危险,因为金属失重随时间以恒速上升。抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降,较安全,如铝在常温氧化遵循对数规律,几天后膜的生长就停止,因此它有良好的耐大气氧化性。

形态:

可分为均匀腐蚀电位和局部腐蚀电位两种。在化工生产中,后者的危害更严重。

均匀腐蚀电位发生在金属表面的全部或大部,也称全面腐蚀电位。多数情况下,金属表面会生成保护性的腐蚀电位产物膜,使腐蚀电位变慢。有些金属,如钢铁在盐酸中,不产生膜而迅速溶解。通常用平均腐蚀电位率(即材料厚度每年损失若干毫米)作为衡量均匀腐蚀电位的程度,也作为选材的原则,一般年腐蚀电位率小于1~1.5mm,可认为合用(有合理的使用寿命)。

局部腐蚀电位只发生在金属表面的局部。其危害性比均匀腐蚀电位严重得多,它约占化工机械腐蚀电位破坏总数的70%,而且可能是突发性和灾难性的,会引起爆炸、火灾等事故。

原电池原理金属的电化学腐蚀

原电池原理金属的电化学腐蚀 一、实验目的 1、理解原电池原理。 2、认识金属的电化学腐蚀的原因。 二、实验说明 (一)、原电池原理 1.实验要求所用电极表面积要大,并且要清洁。如果锌片或铜片上有杂质,会形成许许多多的微电池,现象就会不明显。所用的铜片如果有明显的氧化层或已经锈蚀,要用酸洗,以除去氧化物和绿锈,然后用去污粉擦净,再用水冲洗干净。即使铜片表面看上去是光洁的,也要用去污粉把它擦到发亮,以除去表面的氧化物和油脂等污垢。锌片使用前最好也用酸洗,然后再用水冲洗干净。 2.实验不难成功,但注意不要引导学生观察锌片在形成原电池前后气泡量的变化。由于锌片含有杂质和铜极上发生电极极化,一般很难观察到锌片在形成原电池前后气泡量的差别。 观察电流表指针偏转时,应引导学生注意指针偏转的方向,并根据指针偏转的方向来判别电流的方向。 (二)、金属的电化学腐蚀 1.实验要用较长的时间,应提示学生在等候观察现象时,先进行下面的实验。铁氰化钾溶液遇到Fe2+时会产生蓝色沉淀,因此可用于检验Fe2+的存在。学生知道这一现象即可,不要求写反应的化学方程式。 2.这三个小实验实际上都运用了原电池反应,应引导学生结合实验,思考实验后的“问题和讨论”。 三、问题和讨论提示: 1.装配原电池时应具备以下条件:必须有两种活动性不同的金属,而且要平行地浸在电解质溶液里,两个电极要用导线连接。 如果用铁片代替锌片做原电池原理实验,铜片的表面几乎没有气泡逸出,说明铁铜原电池中的电流可能较弱,在铜丝的表面观察不到气泡的产生。如果用导线连接一个电流计,可以观察到电流表的指针发生偏转,表明铁铜原电池中有电流产生。 2.实验结果表明,镀锡铁比镀锌铁容易被腐蚀。

金属的电化学腐蚀与防腐

金属的电化学腐蚀与防腐 李泽升 宁夏大学资源环境学院 12级环境科学1班 摘要:腐蚀现象都是由于金属与一种电解质(水溶液或熔盐)接触,因此有可能在金属/电解质界面发生阳极溶解过程(氧化)。这时如果界面上有相应的阴极还原过程配合,则电解质起离子导体的作用,金属本身则为电子导体,因此就构成了一种自发电池,使金属的阳极溶解持续进行,产生腐蚀现象。 关键词:电化学腐蚀原理晶间腐蚀均匀腐蚀应力腐蚀防护与应用镀层阳极保护 一、引言 随着社会生产力的发展,人民生活水平的提高,金属的使用在日常生活中应用的越来越普遍,由金属腐蚀所带来的损失也越来越严重,这样研究金属的腐蚀与防护便显得非常的重要,本论文主要综合讲述了金属的电化学腐蚀的基本原理和分类,以及讨论了有关现实生产生活中具体的防护措施,以更好的指导现实实践。 二、电化学腐蚀原理 金属表面由于外界介质的化学或电化学作用而造成的变质及损坏的现象或过程称为腐蚀。介质中被还原物质的粒子在与金属表面碰撞时取得金属原子的价电子而被还原,与失去价电子的被氧化的金属“就地”形成腐蚀产物覆盖在金属表面上,这样一种腐蚀过程称为化学腐蚀。由于金属是电子的良导体,如果介质是离子导体的话,金属被氧化与介质中被还原的物质获得电子这两个过程可以同时在金属表面的不同部位进行。金属被氧化成为正价离子(包括配合离子)进入介质或成为难溶化合物(一般是金属的氧化物或含水氧化物或金属盐)留在金属表面。这个过程是一个电极反应过程,叫做阳极反应过程。被氧化的金属所失去的电子通过作为电子良导体的金属材料本身流向金属表面的另一部位,在那里由介质中被还原的物质所接受,使它的价态降低,这是阴极反应过程。在金属腐蚀学中,习惯地把介质中接受金属材料中的电子而被还原的物质叫做去极化剂。经

腐蚀测试方法

一、 填空题 1. 腐蚀的定义:物质(通常是金属)或其性能由于与环境发生反应所引起的变质。 2. 金属腐蚀测试方法按测试方法的性质可分为物理的、化学的和电化学的的试验方法。 3. 在重量法中清除腐蚀产物的方法有:机械法、化学清洗法、电解去膜法。 4. 在确定采用何种腐蚀研究方法时应从腐蚀介质、金属材质、腐蚀类型等三方面综合考虑。 5. 腐蚀试验结果的误差包括系统误差和偶然偏差。 6. 参比电极必需具备的性能有1)参比电极应是可逆电极,它的电极电位时可逆电位,符 合能斯特电极电位公式、2)电极过程的交换电流密度高,不易极化、3)具有良好的电 位稳定性和重现性、4)如果参比电极突然流过电流,断电后其电极电位应很快回复到 原先的电位值、5)电极电位随温度的变化小、6)制备、使用、维护简单方便。 7. 当两种不同金属在介质中相互接触,其中自腐蚀电位较负的金属在接触处的局部腐蚀速 度将加剧,而自腐蚀电位较正的金属在接触处的局部腐蚀速度将减慢。 二、 不定项选择题 1. 下列电极中,在任何温度时电极电位均为零的是:(C ) A 饱和甘汞电极 B 银—氯化银电极 C 标准氢电极 D 铜—硫酸铜电极 2. 下述方法中不属于电化学测试方法的有:(A 、C ) A 重量法 B 极化曲线法 C 电阻法 D 电偶法 E 交流阻抗法 3. 某金属工件由异种金属铆钉铆接而成,其工作时处于腐蚀介质中,从安全角度考虑,应 选用:(B ) A 小阳极大阴极结构 B 大阳极小阴极结构 C A 、B 都可以 4. 在经典电化学测试中,应通过盐桥与体系相连的是:(B ) A 辅助电极 B 参比电极 C 工作电极 D 全部需要 5. 在测定金属M 的电极电位M ?时,如测得M 与参比电极组成的电池的开路电压V 且连 接电极M 导线的极性为负,则M ?可表示为:(A ) A M V ??=-参比 B M V ??=+参比 C M V ?= D M V ??=-参比 6. A 、B 两种金属,令,c A ?<B ?c ,,在介质中偶合后,如体系属于电化学极化控制体系, 则偶合电流I g 可表示为:(A ) A ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??-=- B ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??-=+ C ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??+=- D ,,,exp()0.434c A g g a A c A k I I I b ??+=+ 7. 金属腐蚀速率最常用的三种指标是:(A 、B 、C ) A 重量指标 B 深度指标 C 电流指标 D 机械强度指标 8. 一个金属浸在被氢气饱和的溶液中,则金属的有效溶解速度可表示为:(B ) A 1,1,a a k i i i =+ B 1,1,a a k i i i =- C 1,2,a a a i i i =- D 1,2,a a k i i i =-

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。

电化学腐蚀测量

电化学腐蚀测量 1.溶液和电极: 倒入电解池待测溶液,放入1cm圆盘碳钢工作电极,饱和甘汞参比电极和铂金对电极,甘汞参比电极距离工作电极1-3mm。 2.选塔菲尔方法: 塔菲尔图参数设置如下图 碳钢采用默认电解池参数,如果使用其他工作电极,应改变电解池参数后点击确定。选定60s电位变化量时点击稳定后开始,自动电位示波,60s内电位变化量不大于2mV,自动开始扫描。亦可选择开路状态等待。 不锈钢丝扫描出的塔菲尔图如下:

扫描完成后,点击测量按钮,自动测量出腐蚀电流和腐蚀速率,亦可套入公式,计算出腐蚀速率。RST5000系列电化学工作站自动测量可以得到腐蚀速率。 如果设置参数不好做出来的图从直观上明显不对,可以手动校正,方法:点击拟合阴、阳极段,就可以对阴极曲线或阴极曲线进行手动拟合,其值也自动在设置栏下面显示。双击y 轴数值,作图的电流密度对数和电流密度可以互相转换, 腐蚀速度换算公式: 金属腐蚀速度可用腐蚀失重或腐蚀深度表示,也可用腐蚀电流密度表示。它们之间可通过法拉第定律进行换算,即 corr corr i n M i nF M 41073.3-?== υ (g/m 2h ) corr i n M d ρρυ31028.3-?== (mm/年) 式中:υ为腐蚀速度(g/m 2h );d 为腐蚀深度(mm/年);corr i 是腐蚀电流密度(μA/cm 2); M 为金属的克原子量(g);n 为金属的原子价;F 为法拉第常数; ρ为金属的密度(g/cm 3 )。 注:1.以上内容摘自《电化学测试技术》刘永辉 编著 P360~361; 以钢铁为例:M=56g ,n=2,ρ=7.83cm g , 则腐蚀速度为: corr coor i i n M 24 1004.11073.3--?=?=υ (g/m 2h ) 腐蚀深度为:

极化曲线在电化学腐蚀中的应用

极化曲线在电化学腐蚀中的应用 娄浩 (班级:材料化学13-1 学号:120133202059) 关键词:电化学腐蚀;极化;极化曲线;极化腐蚀图 据工业发达国家统计,每年由于腐蚀造成的损失约占国民生产总值的l~4%,世界钢铁年产量约有十分之一因腐蚀而报废,因此研究金属腐蚀对于国民经济发展和能源的合理利用具有重大意义。其中电化学腐蚀是金属腐蚀的一种最普遍的形式。论文分析了电化学腐蚀的机理以及极化曲线的理论基础。利用测量极化曲线的方法,研究金属腐蚀过程,已经得到广泛的应用。 1.金属腐蚀的电化学原理 金属腐蚀学是研究金属材料在其周围环境作用下发生破坏以及如何减缓或防止这种破坏的一门科学[1]。通常把金属腐蚀定义为:金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学而引起的破坏或变质。所以,可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀[2]。 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。其反应的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应,形成腐蚀产物[3]。腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的,因而没有电流产生。 电化学腐蚀是指金属表面与电子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。任何以电化学机理进行的腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应,并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流形成回路[4]。阳极反应是氧化过程,即金属离子从金属转移到介质中并放出电子;阴极反应为还原过程,即介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的过程。例如,碳钢[5]在酸中腐蚀,在阳极区Fe被氧化成Fe2+所放出的电子自阳极Fe流至钢表面的阴极区(如Fe3C)上,与H+作用而还原成氢气,即 阳极反应:Fe - 2e →Fe2+ 阴极反应:2H+ + 2e →H2 总反应:Fe + 2H+ →Fe2+ + H2 与化学腐蚀不同,电化学腐蚀的特点在于,它的腐蚀历程可分为两个相对独立并可

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。

孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间,金属表面通常只受到很轻微的侵蚀,但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时,其尖端会开始向前,此时作用在金属上的拉伸应力会在裂缝尖端处形成高应力,当裂缝尖端向前传播时,在裂缝尖端处也会产生电化学腐蚀而使阳极金属溶解。裂缝会沿着垂直于拉伸应力的方向成长,直到金属破坏为止。若应力或腐蚀其中任一停止,则裂缝将停止成长。 冲蚀腐蚀 冲蚀腐蚀可被定义为由于腐蚀性流体与金属表面相对运动而导致金属腐蚀速率加速的现象。当腐蚀性流体的相对运动速率相当快时,机械磨擦效应将会相当严重。冲蚀腐蚀的特征为金属表面具有与腐蚀性流体流动方向相同的凹槽、蚀孔与圆孔等。 涡穴损伤 此类型的冲蚀腐蚀是由接近金属表面之液体中的气泡及充气孔穴破灭所造成的。涡穴损伤通常发生在具有高速液体流动及压力改变的金属表面。 移擦腐蚀 移擦腐蚀发生在材料承受振动及滑动负荷的界面处,它会形成具有腐蚀生成物的凹槽或蚀孔。当金属发生移擦腐蚀时,磨擦表面间的金属碎片会被氧化且某些氧化膜会因磨擦动作而剥落,因此摩擦表面间会累积可当研磨剂用的氧化物颗粒。

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。

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

最新整理《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计讲课稿

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标: 知识与技能:1.了解金属腐蚀及其危害。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法,特别是电化学防护的方法。 过程与方法:事例引入,激发兴趣;分组实验,总结结论,典型题例,强化理解。 情感态度与价值观:通过生活事例引发学生思考,体现化学与生活的紧密联系,激发学生的探索精神,并让学生体会到学以致用的科学精神。 教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 教具:提供试剂:锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液 提供仪器:水槽导管电流表 教学过程: 【事例引入(配合投影)】在我们的生活中经常可以看到这些现象(投影图片)。这些现实均显示:我们辛苦制备的材料,尤其是金属材料在使用

中往往会被腐蚀,造成损坏,浪费,甚至引起恶性事故。如:这是位于美国的俄亥俄桥,突然塌入河中,死亡46人。事后调查,是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如,这是日本大阪地下铁道的输气管道,因腐蚀而折断,造成瓦斯爆炸,乘客当场死亡75人。 这样的例子举不胜举,可见,金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计:(投影)。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感:用自己学过的知识,去研究金属腐蚀的原理,并尝试找出“防止腐蚀的方法”,甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。 【板书】金属的电化学腐蚀与防护 [预设问题1] 钢铁生锈,铁锈的主要成分:Fe 2O 3 ·xH 2 O 铜器生锈,铜绿的主要成分:Cu 2(OH) 2 CO 3 思考:金属腐蚀的本质是什么? [板书] 第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书] 一、金属的电化学腐蚀

腐蚀电化学实验报告

精心整理 腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1均匀腐抑制剂及以免产生所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。

间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属 播时, 当腐蚀 当金 因此摩擦 2-2腐蚀速率之测试 在实验室中一般用来评估材料的耐蚀性及腐蚀行为有下列几种方式: (1)计划性间歇测试法(Planned-intervaltests) 腐蚀反应是涵括环境反应与金属反应两者。计划性间歇测试法(ASTMG31)可显示两件事:环境之侵蚀性(corrosivity,reactivity)是如何随时间在改变,以及金属腐蚀度(corrodibility)是如何随时间在改变,溶液侵蚀性是由于腐蚀生成物浓度增高,溶液中所含原侵蚀性物种逐渐消耗短缺,或因微生物在溶液中生长或死亡等原因而随时间在改变。金属腐蚀度通常会因腐蚀生成物有趋势在金属表面

电化学腐蚀

2)电化学腐蚀速率的测定 金属的腐蚀速度可用腐蚀失重或腐蚀深度表示,也可用腐蚀电流密度表示。在电化学腐蚀过程中,一般以自腐蚀电流密度i corr的大小来衡量金属的腐蚀速度。测定腐蚀电流密度的方法很多,本实验用塔费尔直线外推法来测定金属电化学腐蚀过程中的腐蚀电流密度,来衡量金属的腐蚀速度。如图2-1为塔费尔直线。 图2-1极化曲线外延法测得金属腐蚀速度 极化曲线的这一区段称为塔费尔区,也叫强极化区。在极化曲线中,塔费尔直线延长线的交点处,金属阳极溶解的速度和阴极的去极化反应的速度相等。金属的腐蚀达到相对稳定,这时的电位即是自腐蚀电位,自腐蚀电位的高低反应了材料发生腐蚀的难易程度,自腐蚀电位越高,材料越不容易发生腐蚀,自腐蚀电位越低,材料就越容易发生腐蚀;所对应的电流就是金属腐蚀电流,腐蚀电流反应了金属发生腐蚀的快慢程度,腐蚀电流越大,金属发生腐蚀的速度就越大,腐蚀电流越小,金属发生腐蚀的速度就越小。根据这一原理,测定金属的极化曲线。将阳极或者阴极的塔费尔直线外推到与过电位为零的直线相交,交点对应的电流为腐蚀速度。 3)实验设备及条件 ①实验设备 实验采用电化学测量系统对各试样进行电化学腐蚀性能测试实验。其装置如图2-2所示:

图2-2 电化学极化曲线测量装置示意图 实验装置中三电极体系中以饱和甘汞(SCE)电极作为参比电极(reference electrode);Pt 电极作为辅助电极(auxiliary electrode);代测试样为研究电极(research electrode)。参比电极和研究电极间用盐桥连接,鲁金毛细管(capiliary)距研究电极1~2毫米。 电化学工作站部分参数如下: 初始电位(V):-2;终止电位(V):2.2;扫描段数:1;终止电位处保持时间:0;静置时间:2s;电流灵敏度(A/V):1.e-0.04。 ②实验条件 a.腐蚀试样:对1#到12#试样进行蜡封,即:在试样上用油性笔取1cm×1cm 的面积,并在其上放置橡皮,而后将烧化的蜡汁快速滴于试样表面,即蜡封处理。 b.腐蚀溶液:3.5%的NaCl水溶液(与浸泡实验相对应)

电化学腐蚀试验

实验九极化曲线的测定 【目的要求】 1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法。 2. 了解极化曲线的意义和应用。 3. 掌握恒电位仪的使用方法。 【实验原理】 1. 极化现象与极化曲线 为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素,必须对电极过程进行研究,其中极化曲线的测定是重要方法之一。我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时,电极上几乎没有电流通过,每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的,因此电极反应是可逆的。但当有电流明显地通过电池时,电极的平衡状态被破坏,电极电势偏离平衡值,电极反应处于不可逆状态,而且随着电极上电流密度的增加,电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化,描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线,如图2-19-1所示。 图2-19-1 极化曲线 A-B:活性溶解区;B:临界钝化点B-C:过渡钝化区;C-D:稳定钝化区D-E: 超(过)钝化区 金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程,如下式所示: M→M n++n e 此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生。阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大,这是正常的阳极溶出,但当阳极电势正到某一数值时,其溶解速度达到最大值,此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低,这种现象称为金属的钝化现象。图2-19-1中曲线表明,从A点开始,随着电位向正方向移动,电流密度也随之增加,电势超过B点后,电流密度随电势增加迅速减至最小,这是因为在金属表面生产了一层电阻高,耐腐蚀的钝化膜。B点对应的电势称为临界钝化电势,对应的电流称为临界钝化电流。电势到达C点以后,

金属的电化学腐蚀与防护习题

金属的电化学腐蚀与防 护习题 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

训练5 金属的电化学腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是 ( ) A .金属被腐蚀的本质是M +n H 2O===M(OH)n +n 2 H 2↑ B .马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化 C .金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D .常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2.下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A .光亮的自行车钢圈不易生锈 B .黄铜(Cu 、Zn 合金)制的铜锣不易生锈 C .铜、铝电线一般不连接起来作导线 D .生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说 法不正确的是( ) A .锡青铜的熔点比纯铜低 B .在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D .生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A .铁为正极 B .碳为正极 C .溶液中氢离子浓度不变 D .析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5.在铁的吸氧腐蚀过程中,下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe 由+2价转化成+3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④Fe(OH)3失水 形成Fe 2O 3·x H 2O ⑤杂质C 被氧化除去 A .①②④ B .③④ C .①②③④ D .①②③④⑤ 6.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe +2H 2O + O 2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A .负极发生的反应为Fe -2e -===Fe 2+

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学实验报告标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀

由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间,金属表面通常只受到很轻微的侵蚀,但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时,其尖端会开始向前,此时作用在金属上的拉伸应力会在裂

电化学腐蚀电位知识

金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 腐蚀电位指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象 即金属在土介质中未通过电流时所产生的电位,称为腐蚀电位,也称自然电位或自腐电位或自然腐蚀电位或自腐蚀电位。 腐蚀电位 金属结构物的性质和土质都可直接影响到腐蚀电位,但这种影响不大,当测得腐蚀电位有变化且电位增大时,应考虑土层中有杂散电流存在的。 分类 可分为湿腐蚀电位和干腐蚀电位两类。湿腐蚀电位指金属在有水存在下的腐蚀电位,干腐蚀电位则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀电位。由于大气中普遍含有水,化工生产中也经常处理各种水溶液,因此湿腐蚀电位是最常见的,但高温操作时干腐蚀电位造成的危害也不容忽视。 湿腐蚀电位金属在水溶液中的腐蚀电位是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电位电池,金属在溶液中失去电子,变成带正电的离子,这是一个氧化过程即阳极过程。与此同时在接触水溶液的金属表面,电子有大量机会被溶液中的某种物质中和,中和电子的过程是还原过程,即阴极过程。常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。 随着腐蚀电位过程的进行,在多数情况下,阴极或阳极过程会受到阻滞而变慢,这个现象称为极化,金属的腐蚀电位随极化而减缓。 干腐蚀电位一般指在高温气体中发生的腐蚀电位,常见的是高温氧化。在高温气体中,金属表面产生一层氧化膜,膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀电位性。膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。直线规律的氧化最危险,因为金属失重随时间以恒速上升。抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降,较安全,如铝在常温氧化遵循对数规律,几天后膜的生长就停止,因此它有良好的耐大气氧化性。

【高中】2017人教版高中化学选修4第四章第5课时金属的电化学腐蚀与防护word同步检测

【关键字】高中 训练5 金属的电化学腐蚀与防护 [基础过关] 一、金属的腐蚀 1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是 ( ) A.金属被腐蚀的本质是M+nH2O===M(OH)n+H2↑ B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化 C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2.下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈 B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是 ( ) A.锡青铜的熔点比纯铜低 B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A.铁为正极 B.碳为正极 C.溶液中氢离子浓度不变 D.析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5.在铁的吸氧腐蚀过程中,下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe由+2价转化成+3价②O2被还原③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质C被氧化除去 A.①②④ B.③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 6.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A.负极发生的反应为Fe-2e-===Fe2+ B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e-===4OH- C.原电池是将电能转变为化学能的装置

金属的腐蚀及其原理

金属的腐蚀及其原理 【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿,使用久了后,就会生锈。例如,或防盗网、风扇的护栏,或者铜器会出现铜绿(Cu2(OH)2CO3)。大家翻倒课本的 23页,看看图1—26,可以先想象一下,这辆车刚买时是白白亮亮的,风光无限,现在呢,还风不风光?已经是锈迹斑斑,风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽 车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的,那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗?它的 原理是什么呢? 【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。 【板书】金属的腐蚀及其原理 【讲述】大家看到课本的23页的第三段,一起说一下金属腐蚀的概念是什么? 【板书】一、金属的腐蚀 1、定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。 【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时,往Zn片中滴加稀盐酸,如果稀盐酸量足够的话,可以看到锌片逐渐的消失了。 【提问】为什么锌片会消失呢? 【讲述】是由于Z n—2e- =Z n2+,锌离子进入到溶液中了。 【提问】大家思考一下,金属腐蚀的本质是什么? 【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应,金属在化学反应中是得点子还是失去电子? 【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程,用式子表示为M—ne- =M n+,例如:Z n—2e- =Z n2+ 【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢,不一样的话,可分为哪两种腐蚀? 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀 【板书】金属腐蚀 电化学腐蚀 【提问】大家一起说一下化学腐蚀的概念? 【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应,举几个例子: 这些都是化学腐蚀。【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念? 【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应,使较活泼金属被腐蚀。比如:防盗网的生锈、自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。 【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀,那它们之间有什么共同点或不同点? 【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池,有微弱的电流产生,而化学腐蚀是直接发生氧化还原反应,所以无电流产生。 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子,所以它们的共同点就是金属腐蚀的本质:M—ne- =M n+ 【讲述】现在跟大家分享一组数据,我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1/10,占国民生生产总值的页也就是GDP的4%,4%是什么概念呢?我国每年的教育经费都不 足4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。 【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀?

电化学腐蚀

电化学腐蚀 编辑 电化学腐蚀就就是金属与电解质组成两个电极,组成腐蚀原电池。例如铁与氧,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁就是阳极,遭到腐蚀。特征就是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包,次层就是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。 1基本介绍 2相关原理 3方程式 4现象危害 5解决办法 6电化学 7除氧方法 ?热力除氧 ?真空除氧 ?铁屑除氧 ?解吸除氧 ?树脂除氧 ?化学药剂除氧 基本介绍编辑 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀就是电化学腐蚀最突出的例子。 我们知道,钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。原来,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层

电解质溶液,它跟钢铁里的铁与少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里,铁就是负极,碳就是正极。铁失去电子而被氧化、电化学腐蚀就是造成钢铁腐蚀的主要原因。 金属材料与电解质溶液接触, 通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应就是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物就是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应与阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区与阴极区组成了腐蚀电池。 直接造成金属材料破坏的就是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 相关原理编辑 金属的腐蚀原理有多种,其中电化学腐蚀就是最为广泛的一种。当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气 电化学腐蚀 中,金属表面会形成一种微电池,也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极,不叫正、负极)。 阳极上发生氧化反应,使阳极发生溶解,阴极上发生还原反应,一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要就是由于金属表面吸附了空气中的水分,形成一层水膜,因而使空气中 , , 等溶解在这层水膜中,形成电解质溶液,而浸泡在这层溶液中的金属又总就是不纯的,如工业用的钢铁,实际上就是合金,即除铁之外,还含有石墨、渗碳体( )以及其它金属与杂质,它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁,而阴极为杂质,又由于铁与杂质紧密接触,使得腐蚀不断进行。 方程式编辑

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