1、第四节 金属的电化学腐蚀与防护 第四章 电化学基础 一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 1 1、概念：、概念：指金属及其合金跟周围接触到的气体或指金属及其合金跟周围接触到的气体或 液体发生化学反应被氧化而损耗的过程。液体发生化学反应被氧化而损耗的过程。 2 2、金属腐蚀的实质：、金属腐蚀的实质： 金属原子失电子被氧化，表示为：金属原子失电子被氧化，表示为：M M- -nene- -=M=Mn+ n+ 3 3、影响：、影响： 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等 方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表 的精密度和
2、灵敏度降低，影响使用以致报废。的精密度和灵敏度降低，影响使用以致报废。 4 4、类型：、类型： 请比较下列现象的异同？请比较下列现象的异同？ 铁均被腐蚀。铁均被腐蚀。 第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。 第二个装置中，第二个装置中，FeFe- -C C形成原电池，形成原电池，FeFe做负极被腐做负极被腐 蚀。蚀。 想一想想一想 相同点：相同点： 不同点：不同点： 电化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 4 4、类型：、类型：化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 反应类 型 腐蚀速 度 互相关 系 不纯金属或合金与
3、电不纯金属或合金与电 解质溶液接触解质溶液接触 无电流无电流 有微弱电流产生有微弱电流产生 金属与非电解质（金属与非电解质（O O2 2、 ClCl2 2等）直接接触等）直接接触 金属被氧化金属被氧化 较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化 两者同时发生，但两者同时发生，但电化学腐蚀更普遍电化学腐蚀更普遍，危害，危害 更大更大 化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 氧化还原反应氧化还原反应 原电池反应原电池反应 二、电化学腐蚀二、电化学腐蚀 1 1、概念：、概念：不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时，不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时， 发生原电池反应，比较活泼的金属被氧化的过程。发生原电池反应，比
4、较活泼的金属被氧化的过程。 2 2、类型：、类型： H H+ + H H2 2 2 2、类型：、类型： 析氢腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条 件 反应过 程 负极 正极 总反应 其他反 应及产 物 普遍性 钢铁吸氧析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比钢铁吸氧析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比 水膜酸性较强水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性水膜酸性较弱或呈中性 H H+ + H H2 2 析氢腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条 件 反应过 程 负极 正极 总反应 其他反 应及产 物 普遍性 钢铁吸氧析氢腐蚀和吸氧腐蚀的对比 2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2
5、 O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- - Fe Fe - - 2e2e- - = Fe= Fe2+ 2+ 水膜酸性较强水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性水膜酸性较弱或呈中性 Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+ 2+H +H2 2 2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2 FeFe2+ 2+2OH +2OH- -=Fe(OH)=Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3 Fe(OH)Fe(OH)3 3FeFe2 2O O3
6、 3 xHxH2 2O O 吸氧腐蚀更普遍吸氧腐蚀更普遍 三、金属的防护三、金属的防护 1 1、目的：、目的：防止金属被氧化防止金属被氧化 2 2、依据：、依据：依据金属腐蚀的化学反应原理和腐蚀类型来确依据金属腐蚀的化学反应原理和腐蚀类型来确 定金属防护的方法。定金属防护的方法。 3 3、方法：、方法： (1)(1)制耐腐蚀合金：不锈钢等；制耐腐蚀合金：不锈钢等； (2)(2)隔离法防护：电镀、喷漆、涂油等；隔离法防护：电镀、喷漆、涂油等； (3)(3)电化学保护法：电化学保护法： 金属在发生电化学腐蚀时，总是活泼金属做负极被腐金属在发生电化学腐蚀时，总是活泼金属做负极被腐 蚀，作为正极的金属
7、不被腐蚀。如果能让被保护金属成蚀，作为正极的金属不被腐蚀。如果能让被保护金属成 为正极，则该金属不被腐蚀。要达到此目的，通常有两为正极，则该金属不被腐蚀。要达到此目的，通常有两 种方法：种方法： 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 将还原性强的金属作为保护极与被保护金属相连构成将还原性强的金属作为保护极与被保护金属相连构成 原电池，还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而损原电池，还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而损 耗，被保护金属作为正极避免腐蚀。这种保护法牺牲了耗，被保护金属作为正极避免腐蚀。这种保护法牺牲了 阳极保护了阴极，所以叫牺牲阳极的阴极保护法。阳极保护了阴极，所以叫牺牲阳极的阴极保护法。 外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴 极，而将直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳极，而将直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳 极。极。
