第四章電化學基礎第四節金屬的電化學腐蝕與防護金屬腐蝕我國作為世界上鋼鐵產量最多的國家（2005年全國生產鋼材37117.02萬噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內生產總值的2%~4%；約合人民幣：3000億元（2005年我國國內生產總值將達15萬億元）。根據各國調查結果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經濟損失大致為該國國民生產總值的4%左右。另據國外統計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產和爆炸等造成的間接損失。看后：你有何感想？金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴重的是金屬制品結構損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。腐蝕不僅造成經濟損失，也經常對安全構成威脅。國內外都曾發生過許多災難性腐蝕事故，如飛機因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產生裂縫而塌陷；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，造成重大環境污染；管道和設備跑、冒、滴、漏，破壞生產環境，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。金屬陽離子失e-氧化反應3、金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）一、金屬腐蝕金屬原子2、金屬腐蝕的本質1、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發生氧化還原反應而腐蝕損耗的過程。M–ne-→Mn+負極：Fe-2e-=Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=

4OH-電池反應：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2中性或酸性很弱或堿性條件下，易發生吸氧腐蝕。（1）吸氧腐蝕正極：2H++2e-=H2

↑負極：Fe-2e-=Fe2+（2）析氫腐蝕電池反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑當鋼鐵處于酸性氣氛中時，易發生析氫腐蝕；析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕。化學腐蝕與電化腐蝕的比較:金屬跟非金屬單質直接接觸不純金屬或合金跟電解質溶液接觸無電流產生有微弱電流產生金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時發生，電化腐蝕更普遍鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或堿性。電極反應負極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯系交流與討論鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外，還受其他一些因素的影響。請解釋下列有關鐵生銹現象的原因。1.相對于在內河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導電能力比內河的水更強，而在電解質溶液中，電化學腐蝕更容易進行。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。是由于南極的溫度常年在0℃以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進行。交流與討論3.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。是由于鐵與銅及空氣中的水蒸汽構成了原電池，鐵作原電池的負極，因此鐵易被腐蝕而生銹。4.當化工廠派出的廢氣為酸性氣體時,工廠附近的鐵制品容易生銹。說明鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更容易被腐蝕。課堂練習1、如圖,水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發生腐蝕,電極反應式為：負極：,正極：若液面下降，則溶液呈性，發生腐蝕，電極反應式為：負極：正極：。（2）中性或堿性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑原理：形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。1.犧牲陽極保護法二、金屬的電化學保護犧牲陽極的陰極保護法示意圖2.外加電流法將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設備的腐蝕。輔助陽極（不溶性）外加電流的陰極保護法示意圖除此以外還有其它防護方法？金屬防護的幾種重要方法①在金屬表面覆蓋保