金属腐蚀与防护 碳钢主要发生析氢腐蚀
作者:admin 发布时间:2023-11-28 10:16:26 分类:玩乐 浏览:92
金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
【注意】影响钢铁腐蚀的因素:水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在等。
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析:
【注意】大多数金属可以发生吸氧腐蚀,只有活泼性比氢强的才能发生析氢腐蚀。
如铜只能发生吸氧腐蚀,锌两种腐蚀都可能发生。
3.金属腐蚀的防护措施
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
方法:在被保护的设备上装上比它更活泼的金属
实例:船舶的外壳上装锌块
a.负极:比被保护金属活泼的金属;
b.正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法——电解原理
方法:将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里,接上外加直流电源
实例:保护海水中的钢闸门
a.阴极:被保护的金属设备;
b.阳极:惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构
可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金。
(3)覆盖保护层
①涂油脂、油漆等;
②镀抗腐蚀金属——电镀、热镀、喷镀法;
③用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜,如烤蓝。
※附:判断金属腐蚀快慢的规律
(1)对同一电解质溶液来说,腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。
「思考题」
1.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。
腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.腐蚀过程中,负极是C
B.Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C.正极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑
D.C是正极,O2在C表面上发生还原反应
答案 D
解析 A项,铁锅中含有的Fe、C,和电解质溶液构成原电池,活泼金属作负极,Fe易失电子,故腐蚀过程中,负极是Fe,错误;B项,原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动,在电解质溶液中依靠离子的移动导电,错误;C项,该原电池中,C做正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,错误;D项,C是正极,O2在C表面上发生还原反应,正确。
2.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下,下列说法不正确的是( )
A.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-===2H2O
B.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀
C.在pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀
D.在煮沸除氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
答案 A
解析 A项,pH>14的溶液为碱性,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故A符合题意;B项,pH<4溶液为酸性溶液,碳钢主要发生析氢腐蚀,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B不符合题意;C项,pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故C不符合题意;D项,在碱性溶液中碳钢发生吸氧腐蚀,煮沸除氧气后,腐蚀速率会减慢,故D不符合题意。
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