金属的腐蚀与防护

篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点

【知识梳理归纳】

一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念

金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象． (2)实质

金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应． (3)类型

根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀．

2．化学腐蚀

金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀．

3．电化学腐蚀 (1)概念

不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化． （2）分类

以钢铁的腐蚀为例

【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？

提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀．

二、金属的防护

1．改变金属内部组织结构如制成等．

2．金属表面加保护层

如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法． 3．电化学保护

(1)牺牲阳极的阴极保护法——原理

被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极． (2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极．

【自我诊断训练】

1．(2012·福建高三质检)打开右图所示装置中的止

滨海环境下金属的腐蚀与防护对策

摘 要：本文介绍了滨海环境下金属腐蚀的一些相关知识，包括其概念、电化学过程、海水及海洋大气腐蚀的的危害、环境特征、腐蚀介质、腐蚀类型，以及海洋环境中影响金属腐蚀的因素和如何做好海洋环境中的腐蚀与防护工作。

前言

金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。所谓环境是指和金属接触的物质；例如自然存在的大气、海水、淡水、土壤等，以及生产生活用的原材料和产品。金属发生腐蚀的部分，由单质变成化合物，至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。

一、海水对金属的腐蚀机理

海洋约占地球表面积的70%，是自然界中数量最大、而且腐蚀性最强的天然电解质溶液。

1、海水的特点

海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在3.20％-3.75％之间，随水深的增加，海水含盐量略有增加。盐分

中主要为氯化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的比电导率，海水平均比电导率约为4×10^

金属的电化学腐蚀与防护

知能定位

1.

了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。

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及金属的电化学防护的原理。

情景切入

铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？

自主研习

一、金属的电化学腐蚀

1.金属腐蚀

（1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

（2）实质 金属失去电子被氧化。

（3）类型

①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.

电化学腐蚀

（1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极： 2Fe==4e-+2Fe2+

；

正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-；

总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2

。

最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下：

2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x

)H2O。

(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有 第 1 页 共 5 页

金属的电化学腐蚀与防护

知能定位

1.

了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。

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及金属的电化学防护的原理。

情景切入

铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？

自主研习

一、金属的电化学腐蚀

1.金属腐蚀

（1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

（2）实质 金属失去电子被氧化。

（3）类型

①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.

电化学腐蚀

（1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极： 2Fe==4e-+2Fe2+

；

正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-；

总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2

。

最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下：

2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x

)H2O。

(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有 第 1 页 共 5 页

金属的电化学腐蚀与防护习题

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,正确的就是 ( )

A.金属被腐蚀的本质就是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,首先就是镀层被氧化

C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要就是吸氧腐蚀

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就是

( ) 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(几乎就是纯铁)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。下列说法不正确的就是

( )

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 覆盖物就是电化学腐蚀过程,但不就是化学反应过程

二、铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀

4.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的就是

( ) 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

腐蚀与防护试题

1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。

是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点

在不电离、不导电的介质环境下

反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关

2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？

答案：氧化膜保护作用条件：

①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度

氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：

反应的金属体积：VM = m/? m-摩尔质量 氧化物的体积： VMO = m'/ ? '

用? = VMO/ VM = m' ? /（ m ? ' ）

当 ? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值

氧化物

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀和防护

腐蚀与防护试题

1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。

是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点

在不电离、不导电的介质环境下

反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关

2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？

答案：氧化膜保护作用条件：

①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度

氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示：

反应的金属体积：VM = m/? m-摩尔质量 氧化物的体积： VMO = m'/ ? '

用? = VMO/ VM = m' ? /（ m ? ' ）

当 ? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值

氧化物

1、 举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性与腐蚀性概念的区别。 2、 金属腐蚀的本质是什么，均匀腐蚀速度的表示方法有哪些？

3、 腐蚀电池的概念和特点以及形成腐蚀电池的原因，与作为化学电源的原电池的区别在哪

里？为什么说干电池本身不是腐蚀电池，而锌壳内表面上形成的原电池是腐蚀电池？ 4、 举例说明腐蚀电池的工作环节。

5、 推导金属腐蚀电流密度和失重腐蚀速度的换算公式。

6、 说明极化、去极化、过电位、极化值的基本概念，画出测量极化曲线的基本装置图，指

出各部分所起的作用。

7、 Evans极化图的意义和作法，用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素。请用Evans极化

图说明锌和铁在同样的酸溶液中，虽然锌的平衡电位比铁的平衡电位更负，但由于析氢反应在锌上更难进行，因而锌的腐蚀电流比铁的腐蚀电流小。（画图说明）。

8、 请说明：电位的表示方法、平衡电位的意义、能斯特公式的应用、非平衡电位的概念。 9、 如何进行电化学腐蚀倾向的判断，以及电位比较准则的应用。 10、 在Fe-水体系中用电位-pH平衡图说明金属铁的腐蚀控制的途径。 11、 含杂质铜的锌在酸中的腐蚀速度比在纯锌在酸中的腐蚀速度大，这是因为前者形成

了腐蚀电池。因此有人

《金属腐蚀与防护》课程教学大纲

课程名称：《金属腐蚀与防护》 课程编码：××××(暂空) 英文名称：

学 时：40 其中实践学时：10 学 分：2.5 适应层次：高职专科 开课学期：第1学期 适用专业：油气储运技术 课程类别：理论+实践 课程性质：必修课

先修课程：《油气集输》、《油气管输工艺》、《油库电气设备》、《油气储运施工与管理》 学习形式：课堂讲授

一、课程性质及目的

本课程是油气储运技术专业的必修课程。其目的是培养毕业学生对油气储存设备及输送管线等设施的防腐机理与防护知识掌握的功能。

在遵循系统性、发展性的指导原则的基础上，课程教学应突出基本知识、基本概念、基本技能的教学理念，以人为本，从关注教向关注学转变，突出学生的主体地位，注重树立学生的设备防腐和防护的意识，懂得常规腐蚀实验的操作方法。

在课程框架上突出全过程教学理念，在内容安排上体现腐蚀与防护的新思路，在教学方法上采用启发式教学方法，在教学手段上采用多媒体、实物展示及现场观摩等多种手段，在考核方式上采取平时操守与课程考核相结合的原则。 二