第三单元 金属的腐蚀与防护
[明确学习目标] 1.认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2.熟知金属腐蚀的防护方法。
一、金属的电化学腐蚀
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属或合金与周围环境中的物质发生\s\up3(01(01)化学反应而腐蚀损耗的现象。其本质为金属原子\s\up3(02(02)失去电子被\s\up3(03(03)氧化的过程。
(2)分类
①化学腐蚀:金属与其他物质直接接触发生\s\up3(04(04)氧化还原反应而引起的腐蚀。
②电化学腐蚀:不纯的金属或合金发生\s\up3(05(05)原电池反应,使较活泼的金属\s\up3(06(06)失去电子被\s\up3(07(07)氧化而引起的腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈就是最典型的电化学腐蚀。在现实生活中,电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。
2.钢铁的电化学腐蚀
(1)吸氧腐蚀
通常情况下,在潮湿的空气中,钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜,这层水膜、铁和铁中存在的少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁的表面。在这些原电池中,铁是\s\up3(08(08)负极,碳是\s\up3(09(09)正极,在两电极分别发生\s\up3(10(10)氧化反应、\s\up3(11(11)还原反应而导致钢铁腐蚀。
相应的电极反应式分别为
负极:\s\up3(12(12)2Fe-4e-===2Fe2+(\s\up3(13(13)氧化反应)
正极:\s\up3(14(14)O2+2H2O+4e-===4OH-(\s\up3(15(15)还原反应)
总反应:\s\up3(16(16)2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
上述电化学腐蚀过程中吸收氧气,因此称为吸氧腐蚀。
(2)析氢腐蚀
当钢铁表面水膜呈较强的酸性时,正极析出氢气发生"析氢腐蚀"。
发生的电极反应式分别为