金屬的腐蝕在生活中非常普遍
金屬腐蝕我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家(2005年全國生產(chǎn)鋼材37117.02萬噸) ,每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一,因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%;約合人民幣:3000億元( 2005年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)15萬億元) 。根據(jù)調(diào)查結(jié)果,一般說來,金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為發(fā)達(dá)國家國民生產(chǎn)總值的2%~ 4%左右。另據(jù)國外統(tǒng)計(jì),金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(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法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,也經(jīng)常對安全構(gòu)成威脅。國內(nèi)外都曾發(fā)生過許多災(zāi)難性腐蝕事故,如飛機(jī)因某一零部件破裂而墜毀;橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷;油管因穿孔或裂縫而漏油,引起著火爆炸;化工廠中儲酸槽穿孔泄漏,造成重大環(huán)境污染;管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏,破壞生產(chǎn)環(huán)境,有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏,更會危及工作人員和附近居民的生命安全。
面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí),大家有沒有想過,鐵怎么會被腐蝕?怎樣防腐?
閱讀課本P84-85回答以下問題:
1、什么是金屬腐蝕?其本質(zhì)是什么?
2、金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,兩者有何不同?
3、電化學(xué)腐蝕可分為哪些種類?它們的區(qū)別在哪里?
金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。
其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。
金屬跟接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。
不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),發(fā)生原電池反應(yīng)而引起的腐蝕。
金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸
不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸
化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較
與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)
與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)
兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化學(xué)腐蝕更普遍
  鋼鐵在干燥的空氣里長時(shí)間不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?
在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等氣體,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)成無數(shù)微小的原電池。
鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕的原理:負(fù)極(Fe): Fe—2e— = Fe2+正極(C): 2H++2e— = H2↑ 析氫腐蝕或2H2O+O2+4e— = 4OH— 吸氧腐蝕
Fe-2e-=Fe2+
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
2H++Fe=Fe2++H2
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
Fe2O3 · nH2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主,電化學(xué)腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH≥5.6時(shí))若pH

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第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

版本: 人教版 (新課標(biāo))

年級: 選修4 化學(xué)反應(yīng)原理

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