金属腐蚀之电化学腐蚀的原理与防护

1、钢铁生锈:铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O

2、铜器表面生成铜绿:铜绿的主要成分:Cu2(OH)2CO3

金属腐蚀的危害有哪些?

中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据:

全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.

全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美元,占各国国民生产总值的2%~4%,我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币,约占国民生产总值的4%,每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。

全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。

一、金属的腐蚀

1、什么是金属腐蚀?

指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

2、金属腐蚀的本质是什么

是金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)。M-ne-=Mn+

升温可加速金属腐蚀

潮湿的环境可促进金属腐蚀

3、金属腐蚀的类型有哪些?——根据与金属接触的介质不同

化学腐蚀:金属跟接触到的干燥气体(如SO2、Cl2、O2等)或非电解质溶液(石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

电化学腐蚀:不纯的金属与电解质溶液接触时,发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子被氧化。

金属的腐蚀以电化学腐蚀为主

电化学腐蚀

在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水膜中溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体,使水膜中含有一定量的H+

H2O+CO2→H2CO3→H++HCO3-H2O→H++OH-

这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。

钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

条件

水膜呈酸性

水膜呈碱性、中性或弱酸性

电极反应

负极

正极

总反应

Fe-2e-=Fe2+

2H++2e-=H2↑

Fe+2H+=Fe2++H2↑

2Fe-4e-=2Fe2+

O2+2H2O+4e-=4OH-

2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

4Fe(OH)2+2H2O+O2=

4Fe(OH)3

Fe2O3·nH2O(铁锈)

联系

通常以电化学腐蚀为主,其中又以吸氧腐蚀更普遍。

二、金属的防护

1、原理防止金属失电子

2、电化学防护

(1)牺牲阳极保护法

形成原电池反应时,负极材料很快被腐蚀,而正极材料不容易被腐蚀(被保护)。

(2)外加电流的阴极保护法

将被保护金属作为电解池的阴极,另一导电物质作为阳极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护

在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:

电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极

防腐措施由好到坏的顺序如下:

外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐条件保护>无防腐条件

以Fe片为例,不同的防腐措施下腐蚀变化速度是不同的:

Fe片腐蚀由快到慢的顺序

3、金属的常见防护方法

(1)在金属表面覆盖保护层。

例如:喷涂漆;涂油脂;表面钝化;电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。

(2)改变金属内部的组成结构,制成合金。

在钢铁中加入一定比例的铬和镍,改变钢铁内部的组成和结构,可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能,这就是常见的“不锈钢”(合金)。

THE END
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7.铜器长期暴露在空气中会生成绿色的铜锈(主要成分是铜绿)。化学探究Ⅰ:探究铜绿的组成。 【实验1】小红取少量铜绿、适量稀盐酸于下图的反应装置中,观察到有气泡产生,并将产生的气体通入澄清石灰水。一段时间后,试管中的溶液变成蓝色。 小红选用的反应装置为图中的(填字母)。 (2) 【论证推理】 澄清石灰水变浑浊,小红认为铜绿与稀盐酸反应生成了 , 小刚则认为使澄清石灰水https://zujuan.21cnjy.com/question/detail/56259116
8.铜器在空气中放置久了,表面会产生绿色的铜锈(俗称铜绿),这是因为铜器在空气中放置久了,表面会产生绿色的铜锈(俗称铜绿),这是因为铜和空气中的水、氧气以及另一一种成分发生了化学反应,请用化学式写出这个变化的表达式:___. 扫码下载作业帮搜索答疑一搜即得 答案解析 查看更多优质解析 解答一 举报 铜、氧气、水、二氧化碳反应生成碱式碳酸铜,反应的化学方程式为:2Cu+H2O+CO2+O2https://qb.zuoyebang.com/xfe-question/question/8212e900a25daaefcaf439781c4be07a.html
9.铜器使用时要小心维护擦拭,避免产生铜绿而使食物变质产生中毒【题目】 铜器使用时要小心维护擦拭,避免产生铜绿而使食物变质产生中毒。 搜题找答案>10534西餐服务试题答案>试题详情 【题目】铜器使用时要小心维护擦拭,避免产生铜绿而使食物变质产生中毒。 纠错 查看答案 查找其他问题的答案?https://www.zikaosw.cn/daan/5584884.html
10.在潮湿环境中久置的铜器.其表面会发生锈蚀.生成“铜绿.它与在潮湿环境中久置的铜器,其表面会发生锈蚀,生成“铜绿”,它与孔雀石矿的主要成分相同,化学式是Cu2(OH)2CO3. (1)根据铜绿主要成分分析,铜生锈跟什么条件有关?你是怎样分析的? (2)已知孔雀石加热分解的三种分解产物是氧化铜、水和二氧化碳.请根据以上信息,试用化学方程式表示铜的锈蚀变化. http://www.1010jiajiao.com/czhx/shiti_id_b17a8e423f9a99939ae8aad6de6cec25
11.OH)2CO3]。提出问题铜在什么样的条件下容易生锈?假设猜想3.铜器长时间暴露在空气中会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],铜绿不稳定,受热会生成三种氧化物。(1)根据铜绿的化学式,你认为铜绿的形成是铜与 、 和氧气共同作用的结果,你判断的依据是 。(2)为探究铜绿的组成,小芳同学从铜器上取下适量的铜绿放入下图所示的装置中,加热后,可能出现的现象是 。(3)请你设计一个实验https://www.jyeoo.com/shiti/310172a0-f15a-15a2-5cc2-951a9125101d
12.必看榜关于银壶这些小知识,get到了吗2、硫化物与银接触,会氧化、变黑。 注:“银真试毒”试探出来的不是毒,而是硫化物。 银壶泡茶老是被烫手,怎么办? 1、忍着。(每个用银壶的人都被烫过。) 2、学会正确拿壶手法。 3、银壶改良后,有防烫隔热效果。(如,紫檀把壶,岫玉壶摘) 铜器保养使用方法? http://www.fengniaogongfang.com/14071
13.铜器在空气中久置会和空气中的水蒸气CO2O2作用产生绿锈,该铜器在空气中久置会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生绿锈,该绿锈俗称铜绿,又称孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3],铜绿能与酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学实现了铜→铜绿→M 的转化。 回答下列问题: (1)Cu2(OH)2CO3中Cu元素的化合价为___。 (2)“https://zujuan.xkw.com/14q16853139.html