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巖土師考試化學輔導:金屬的腐蝕及防止

更新時間:2013-08-30 13:27:58 來源:|0 瀏覽0收藏0

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摘要 巖土師考試化學輔導:金屬的腐蝕及防止

  1.金屬的腐蝕:當金屬與周圍介質接觸時,由于發生化學作用或電化學作用而引起的破壞作用。

  2.金屬腐蝕的分類

  (1)化學腐蝕:金屬與干燥的腐蝕性氣體或有機物發生的化學反應引起的腐蝕稱化學腐蝕。化學腐蝕發生在非電解質溶液中或干燥的氣體中,在腐蝕過程中不產生電流。如高溫時,鋼鐵的氧化脫皮;金屬石油管道的腐蝕。

  (2)電化學腐蝕:由電化學作用(形成腐蝕電池)而引起的腐蝕叫做電化學腐蝕。

  電化學腐蝕分為:

  1)析氫腐蝕:在酸性較強的溶液中,陰極反應主要以H+離子得電子還原成H2而引起的腐蝕稱析氫腐蝕。

  電極反應為:陽極: Fe-2e-=Fe2+

  陰極: 2H++2e-=H2↑

  2)吸氧腐蝕:在弱酸性或中性條件下,陰極以O2得電子生成OH-離子所引起的腐蝕稱吸氧腐蝕。

  電極反應為:陽極:Fe - 2e-=Fe2+

  陰極: O2+2H2O+4e-=4OH-

  吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍。一般金屬在大氣中、甚至在中性或酸性不太強的水膜中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。

  3)差異充氣腐蝕:金屬表面因氧氣濃度分布不均勻而引起的電化學腐蝕稱差異充氣腐蝕。是吸氧腐蝕的一種。例如埋入地下的管道:

  陽極(Fe):Fe - 2e- = Fe2+ (氧氣濃度較小的部分)--腐蝕電池的負極.

  陰極(Fe):O2+2H2O+4e- ==4OH- (氧氣濃度較大的部分)--腐蝕電池的正極.

  3.金屬腐蝕的防止

  (1)改變金屬的內部結構:例如,把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。

  (2) 保護層法:例如,在金屬表面涂漆、電鍍或用化學方法形成致密而耐腐蝕的氧化膜等。如白口鐵(鍍鋅鐵)、馬口鐵(鍍錫鐵)。

  (3)緩蝕劑法:在腐蝕介質中,加入能防止或延緩腐蝕過程的物質即緩蝕劑。

  1)無機緩蝕劑:在中性或堿性介質中主要采用無機緩蝕劑,如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等。主要是在金屬的表面形成氧化膜或沉淀物。

  2)有機緩蝕劑:一般是含有N、S、O的有機化合物。在酸性介質中,加入少量,可減緩鋼鐵的腐蝕,常用的緩蝕劑有烏洛托品(六次甲基四胺)、若丁等。

  (4)陰極保護法:將被保護的金屬作為腐蝕電池或電解池的陰極而不受腐蝕的方法稱陰極保護法。

  1)犧牲陽極保護法: 將較活潑金屬如(Zn、Al)或其合金連接在被保護的金屬上,較活潑金屬作為腐蝕電池的陽極而被腐蝕,被保護的金屬作為陰極而達到保護的目的。一般常用的犧牲陽極材料有鋁合金、鎂合金、鋅合金等,常用于保護海輪外殼、鍋爐和海底設備。

  2)外加電流法:在外加直流電的作用下,用廢鋼或石墨等作為陽極,將被保護的金屬作為電解池的陰極而被保護。

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