对于工程技术而言,金属的腐蚀与防护是一个 重要问题 §4-7金属的腐蚀与防护 据统计,全世界每年由于腐蚀而遭受破坏报废的金属 设备和材料的重量约为金属年产量的20~30% 其中还未计算由此引起的间接损失 如设备出事故 人员伤亡 停工停产等等
对于工程技术而言, 金属的腐蚀与防护是一个 重要问题 §4-7 金属的腐蚀与防护 • 据统计，全世界每年由于腐蚀而遭受破坏报废的金属 设备和材料的重量约为金属年产量的20~30%！ • 其中还未计算由此引起的间接损失 • 如 设备出事故 • 人员伤亡 • 停工停产等等
M的腐蚀:M与外界介质接触、发生相互作用而受到破 坏的现象 分类:1)按介质:酸、碱性腐蚀 2)按破坏程度 3)按化学机制分 化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀:M与介质直接作用发生化学反应 如P129习题27Fe+CO2FeO+CO等 又如:A+O2→Al2O3经常发生于电子仪器设备 计算机等,导致接触不良,工作失常⑧⑧ 特点:发生化学腐蚀时,无电流产生 化学腐蚀的规律已经在第一章讨论,如计算Q,用△Gm 判断,这里不再赘述,而我们关心的是
• M的腐蚀：M与外界介质接触、发生相互作用而受到破 坏的现象 • 分类：1) 按介质：酸、碱性腐蚀 • 2) 按破坏程度 • 3) 按化学机制分 化学腐蚀 电化学腐蚀 • 化学腐蚀：M与介质直接作用发生化学反应 • 如P129习题27 Fe + CO2 ➔ FeO + CO 等 • 又如：Al + O2 ➔ Al2O3 经常发生于电子仪器设备、 计算机等，导致接触不良，工作失常 • 特点：发生化学腐蚀时，无电流产生 • 化学腐蚀的规律已经在第一章讨论，如计算Q, 用rGm 判断，这里不再赘述，而我们关心的是
)电化学腐蚀 因为电化学腐蚀更常见、危害更严重 尤其是在现代工业发达的社会中,空气中含有更多的 CO2、SO2、H2S等气体 它们溶解在空气中的水雾中,或者与水蒸气一起被金属 表面吸附后,都形成酸性溶液,充当原电池的电解质溶液 不分场合、地点和时间,形成无数个原电池,日夜不停 地发生电池反应 H H2∠H2 F Fe 内电路 R内≠0 H H*+H e e 外电路 Cu Fe,C Rbk=0 Fe Cu FeC的较高(形成微电池)
• (一) 电化学腐蚀 • 因为电化学腐蚀更常见、危害更严重 • 尤其是在现代工业发达的社会中，空气中含有更多的 CO2、SO2、H2S等气体 • 它们溶解在空气中的水雾中, 或者与水蒸气一起被金属 表面吸附后, 都形成酸性溶液, 充当原电池的电解质溶液 • 不分场合、地点和时间，形成无数个原电池，日夜不停 地发生电池反应: 内电路 R内≠0 外电路 R外=0 Fe2+ Fe3C Fe3C 的 较高 (形成微电池) Cu Fe Cu Fe2+ e H+ H2 e H+ H2 e e H2 H+
与原电池比较,负极Fe失去e:Fe-2e==Fe2+ 氧化反应电解池中的阳极反应 正极Cu/Fe3C得e:2H++2e=H2 还原反应电解池中的阴极反应 因此,腐蚀电池的名称:阳极、阴极 故阳极上都是:Fe-2e=Fe(+O2→Fe3O4) 阴极上有:酸性介质:2H+2e=H 析H腐蚀 微酸性、碱性介质:O2+2H2O+4e=4OH OH进一步+Pe2→Fe(OH)2+O2→Fe2Ol吸O2魔蚀 由此可见,腐蚀过程所经历的三个环节 1)阳极失去e被腐蚀 总是较活泼的M作为阳极,失去e被腐蚀消耗 2)与另外—种α较高的阴极导电物质直接接触,转移e 3)e被H或O2吸收
• 与原电池比较，负极 Fe失去e：Fe – 2e == Fe2+ 氧化反应——电解池中的阳极反应 • 正极 Cu/Fe3C 得e：2H+ + 2e == H2 • 还原反应——电解池中的阴极反应 因此，腐蚀电池的名称：阳极、阴极 • 故 阳极上都是：Fe – 2e == Fe2+ (+ O2➔Fe3O4 ) • 阴极上有：酸性介质： 2H+ + 2e == H2 析H2腐蚀 • 微酸性、碱性介质：O2 + 2H2O + 4e == 4OH- • OH- 进一步[+ Fe2+ ➔ Fe(OH)2 +O2 ➔ Fe3O4 ] 吸O2腐蚀 • 由此可见，腐蚀过程所经历的三个环节 • 1) 阳极失去e被腐蚀 总是较活泼的M作为阳极，失去e被腐蚀消耗 • 2) 与另外一种较高的阴极导电物质直接接触，转移e • 3) e被H+或O2吸收
对腐蚀电池,这三个过程缺一不可 任意环节被终止,都可使腐蚀停止/慢 因此可以限制任意过程,达到防腐的目的③ 也可进一步分析腐蚀电池的突出特点 有电流产生,直接接触→外电路短路R外=0! 由欧姆定律:FER(R>0)或”魔蚀=o 而实际情况尚非如此,Wy? ∵(1)内电路电池内阻R内0,R总一R内十尺外0 (2)电动势E=阳,随腐蚀的发生变不变? Yes.通常要变,使得E—称 (〓)腐蚀电池的极化
• 对腐蚀电池，这三个过程缺一不可 • 任意环节被终止，都可使腐蚀 停止/减慢 • 因此可以限制任意过程，达到防腐的目的 ☺ 也可进一步分析腐蚀电池的突出特点 • 有电流产生，直接接触 ➔ 外电路 短路 R外=0 ! • 由欧姆定律： I=E/R (R→0) 或 v腐蚀= ∞! • 而实际情况尚非如此，Why? • ∵ (1) 内电路/电池内阻 R内≠0, R总= R内+ R外≠0 • (2) 电动势E = 阴-阳，随腐蚀的发生变/不变？ Yes. 通常要变，使得E ——称 • (二) 腐蚀电池的极化