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20192020学年高中化学 第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护练习含解析新人教版选修4.doc

20192020学年高中化学 第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护练习含解析新人教版选修4.doc
20192020学年高中化学 第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护练习含解析新人教版选修4.doc

第四节金属的电化学腐蚀与防护

课后篇巩固提升

基础巩固

1.下列与金属腐蚀有关的说法中,不正确的是()

A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀

B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀

C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化

D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应

解析D项,铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为铝易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化物保护膜,使内部金属不被腐蚀。

答案D

2.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是()

A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应

B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀

C.墨水回升时,碳极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-

D.具支试管中溶液pH逐渐减小

解析发生原电池反应时生铁片中的碳是原电池的正极,A错误;雨水酸性较强,开始时铁片发生析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面上升,B 错误;导管内液面上升时,铁片发生吸氧腐蚀,碳为正极,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,C 正确;铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管内溶液pH均增大,D错误。

答案C

3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是()

A.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-

B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成

C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈

D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快

解析铁是负极,失电子被氧化成Fe2+;在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故向石墨电极附近吹入O2的腐蚀速率比向铁电极附近吹入O2快;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增加,增大腐蚀速率;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。

答案D

4.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:

pH246 6.5813.514

腐蚀快慢较快慢较快

主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3Fe

下列说法不正确的是()

A.在pH<4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀

B.在pH>6的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀

C.在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e- 2H2O

D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓

解析C项,在pH>14的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e- 4OH-。

答案C

5.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()

A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重

B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小

C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大

D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

解析A项,因液面处氧气的浓度大且与海水接触,故在液面处铁棒腐蚀最严重;C项,接通开关后形成原电池,Zn的腐蚀速率增大,H+在Pt电极上放电产生H2;D项,该干电池自放电腐蚀是NH4Cl 产生的H+的氧化作用引起的。

答案B

6.相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是()

解析A、B、D都能形成原电池而使Fe被腐蚀,而C中铁被铜镀层保护,则不易被腐蚀。

答案C

7.下列装置中电解质溶液均为稀硫酸。对铁而言,体现的是外加电流的阴极保护法的是()

解析A项属于牺牲阳极的阴极保护法;B项中铁作阳极,腐蚀更快;C项中右侧装置两电极的活动性相差较大,所以右侧为原电池,铁与原电池的负极相连,为外加电流的阴极保护法,正确;D项中不能构成原电池。

答案C

8.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是()

A.金属棒X的材料可能为铜

B.金属棒X的材料可能为钠

C.钢管附近土壤的pH增大

D.这种方法称为外加电流的阴极保护法

解析A项,构成的原电池中,金属棒X作负极,故X的活动性应该强于铁,A项错误;B项,金属钠性质很活泼,极易与空气、水反应,不能作电极材料,B项错误;C项,该装置发生吸氧腐蚀,正极钢管上氧气得电子生成氢氧根离子,导致钢管附近土壤的pH增大,C项正确;D项,该装置没有外接电源,不属于外加电流的阴极保护法,D项错误。

答案C

9.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是()

A.水中的钢闸门连接电源的负极

B.金属护栏表面涂漆

C.汽车底盘喷涂高分子膜

D.地下钢管连接镁块

解析外加电流的阴极保护法中把要保护的金属连接在直流电源的负极上,使其作为电解池的阴极被保护,A项符合题意;金属表面涂漆或喷涂高分子膜可防止金属与H2O、O2等接触发生反应,B、C项不符合题意;地下钢管连接镁块利用的是原电池原理,镁为负极被氧化,钢管为正极被保护,D项不符合题意。

答案A

10.下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图,试分析实验并回答下列问题:

(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同,过一段时间后液面最高的是。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为(用甲、乙、丙填写)。?

(2)通过甲、乙装置的对比说明铁粉中碳的含量越(填“高”或“低”)越易腐蚀。?

(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为。?

(4)针对乙、丙装置实验的结果分析,可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀: (写出一点即可)。?

解析乙中铁粉、炭粉及食盐水构成原电池,发生吸氧腐蚀,故乙中液面最高;甲中铁粉中含有少量碳,也能发生吸氧腐蚀,但由于C的含量少,故不如乙中铁粉腐蚀得快;丙中乙醇为非电解质,铁粉、炭粉不能形成原电池,Fe受到保护,由此可知可把金属放在油脂或有机溶剂中进行防护。

答案(1)乙乙>甲>丙(2)高(3)2H2O+O2+4e-4OH-(4)将金属放在油脂或有机溶剂中(合理即可)

能力提升

11.将一根较纯铁棒垂直没入水中,由于深水处溶氧量较少,一段时间后发现AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重,

下列关于此现象的说法错误的是()

A.铁棒AB段发生的反应为O2+2H2O+4e-4OH-

B.腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流,且方向是从AB段到BC段

C.向水中加入一定量硫酸钾固体后,对铁棒的生锈速率几乎无影响

D.产生这种现象的本质原因是铁棒所处的化学环境不同

解析铁在水中发生吸氧腐蚀,BC段作原电池负极,AB段作原电池正极,正极发生反应O2+2H2O+4e-4OH-,故A项正确;腐蚀过程中电子从BC段流向AB段,电流方向为从AB段到BC段,故B项正确;向水中加入一定量的硫酸钾固体后,离子浓度增大,铁棒的生锈速率增大,故C 项错误;此原电池的构成是由于铁棒所处的化学环境不同,故D项正确。

答案C

12.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()

A.在酸性环境下,钢铁只能发生析氢腐蚀

B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原

C.轮船的船壳吃水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法

D.铜铁交接处,在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-Fe3+,继而形成铁锈

解析弱酸性条件下可发生吸氧腐蚀,故A项错误;金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化,故B项错误;C项中利用了牺牲阳极的阴极保护法,故C项正确;负极上Fe失去电子生成Fe2+,故D项错误。

答案C

13.下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是()

A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀

B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀

C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法

D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-H2↑

解析若X为碳棒,开关K置于A处,Fe作电解池的阴极,属外加电流的阴极保护法,A项正确;若X 为碳棒,开关K置于B处,Fe作原电池的负极,电极反应为Fe-2e-Fe2+,D项不正确;若X为锌棒,K 置于A处,Fe作电解池的阴极,属外加电流的阴极保护法,K置于B处时,Fe作原电池的正极,属牺牲阳极的阴极保护法,B项和C项均正确。

答案D

14.市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、石墨粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋密封,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题:

(1)热敷袋放出的热量是利用了铁发生反应放出的热量。?

(2)石墨粉的主要作用是。?

(3)加入氯化钠的主要作用是。?

(4)有关的电极反应式:负极,正极。?

(5)试用化学方程式表明上述变化过程:??。?

解析电解质溶液是中性的,并且具备形成原电池的条件,结合铁锈的存在,可以确定铁发生了吸氧腐蚀。

答案(1)原电池

(2)与铁屑、NaCl溶液构成原电池,加快铁屑的氧化反应

(3)NaCl溶于水,形成电解质溶液

(4)2Fe-4e-2Fe2+2H2O+O2+4e-4OH-

(5)O2+2Fe+2H2O2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

高中化学《非金属知识点总结》(精选.)

化学:人教版必修一《非金属知识点总结》教案 一、氯及其化合物的转化关系 1、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较 液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物[ 颜色黄绿色黄绿色无色 成分Cl2 Cl2、H2O、HClO、H+、Cl―、 ClO―、极少量的为OH― H+、Cl―、H2O、极少量的OH― 稀盐酸 性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性2、氯气的性质 与金属钠反应方程式2Na+Cl 2点燃 2NaCl 与金属铁反应方程式2Fe+3Cl 2点燃 2FeCl3 与金属铜反应方程式Cu+Cl 2点燃 CuCl2 与氢气反应方程式H 2+Cl22HCl;H2+Cl22HCl 与水反应方程式H2O +Cl2 ==HCl+HClO 制漂白液反应方程式Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O 制漂白粉反应方程式2Cl2 +2C a(O H)2==CaCl2 +C a(C l O)2 +2H2O 实验室制法MnO 2+4HCl(浓)△ MnCl2 +Cl2↑+2H2O 氯离子的检验试剂以及反应方程式AgNO3溶液:g++Cl―==AgCl 二、硅及其化合物的转化关系

①Si 的还原性大于C ,但C 却能在高温下还原出Si 。2C +SiO2=====高温 Si +2CO↑; ②Si 能与NaOH 溶液反应放出H2,而其他非金属单质无此性质; ③非金属单质一般为非导体,但Si 为半导体,石墨为良导体; ④非金属氧化物一般为分子晶体,但SiO2晶体为原子晶体。 1、二氧化硅和二氧化碳比较 二氧化硅 二氧化碳 类别 酸性氧化物 _酸性氧化物 晶体结构 原子晶体 分子晶体 熔沸点 高 低 与水反应方程式 不反应 CO 2+H 2O H 2CO 3 与酸反应方程式 SiO 2 + 4HF==SiF 4↑+2H 2O 不反应 与烧碱反应方程式 SiO 2+2NaOH == Na 2SiO 3+H 2O 少:2NaOH+CO 2==Na 2CO 3+H 2O 过:NaOH+CO 2==Na HCO 3 与CaO 反应方程式[来 SiO 2+CaO 高温 CaSiO 3 CaO+CO 2==CaCO 3 存在状态 水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子 人和动物排放 2、硅以及硅的化合物的用途 物质 用途 硅单质 半导体材料、光电池(计算器、人造卫星、登月车、探测器) SiO 2 饰物、仪器、光导纤维、玻璃 硅酸钠 矿物胶 SiC 砂纸、砂轮的磨料

金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀:由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法: 1)、改换材料 2)、表面涂漆/覆盖层 3)、改变腐蚀介质和环境 4)、合理的结构设计 5)、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法: 失重法和增重法;深度法; 容量法(析氢腐蚀);电流密度; 机械性能(晶间腐蚀);电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据: ?G:反应自发进行 < ?G:反应达到平衡 = ?G:反应不能自发进行 > 注:ΔG的负值的绝对值越大,该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属,也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀:即金属材料与电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池):即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注:1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接; 2)、一块金属不与其他金属接触,在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池:(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性; b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行; c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池: 四个部分:阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节:阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液,电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区,阴极区不发生可察觉的金属损失,只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂,而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成,且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点:a)、阴、阳极用肉眼可看到; b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg:水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg:碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点:a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm); b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1.金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀 同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下: 阳极(氧气浓度小的部位)反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- ②析氢腐蚀 金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为: 阳极:Fe = Fe2++2e- 阴极:2H++2e-= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应: 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) (2)宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于?O(Fe2+/Fe)< ?O(Cu2+/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下: 阳极反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- 在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

材料的腐蚀与防护

姓名:贾永乐学号:201224190602 班级:机械6班 检索主题:材料的腐蚀与防护 数据库:中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法:用高级检索,主题词:腐蚀与防护关键词:材料相与检索结果:1456篇,其中关于航空材料的13篇;金属材料的腐蚀的183篇;材料的防护的522篇,其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史: 所有的材料都有一定的使用寿命,在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中,腐蚀失效的危害最为严重,它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和,造成许多灾难性的事故,造成了资源浪费和环境污染。因此,研究与解决材料的腐蚀问题,与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中,特别足在高温、高压、多相流作用下,以及在磨损、断裂等的协同作用下,腐蚀损坏格外严重。据统计,材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8%~4.2%。而常用金属材料最容易遭受腐蚀,因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上,才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施,以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故,保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代,经过几十年的曲折发展,取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上,已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978.10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组,笔者作为学科组成员,第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长,承担了航空航天部分的调查任务。1980.1—1982.6广泛函调一百多个工厂,并深入26个厂、所、部队,机场进行了实地考查,发现了大量的腐蚀问题,笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》,汇集了数据比较周全,二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前,铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造,加之使用涂料档次低,对表面处理和涂装工艺不够重视,车辆锈蚀严重,修理时车体钢板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年,耐大气腐蚀钢(即Corten钢,又称耐候钢)开始用于车辆,到1990年,已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

金属的电化学腐蚀与防护

第二章金属的电化学腐蚀 通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极;进行还原反应的电极就叫做阴极。由此表明,作为一个腐蚀电池,它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成: 1、阳极过程:金属溶解,以离子的形式进入溶液,并把当量的电子留在金属上; 2、阴极过程:从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受; 3、电流的流动:金属部分:电子由阳极流向阴极; 溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移。 4、腐蚀电池的类型 可以把腐蚀电池分为两大类:宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池 一、宏观腐蚀电池 1)、异金属接触电池 2)、浓差电池 3)、温差电池 二、微观腐蚀电池 在金属表面上由于存在许多极微小的电极而形成的电池称为微电池。微电池是因金属表面的电化学的不均匀性所引起的 1、金属化学成分的不均匀性 2、组织结构的不均匀性 3、物理状态的不均匀性 4、金属表面膜的不完整性 当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1,温度规定为25 C,这种状态称为标准状态,此时,平衡电位Ee等于E0,故E0称为标准电位。 由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象,称为原电池的极化作用。 当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。 当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化。 消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程 根据控制步骤的不同,可将极化分为两类:电化学极化和浓度极化 极化分类: 电化学极化:电子转移步骤最慢为控制步骤所导致 浓度极化:电子转移步骤快,而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤 电阻极化:电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。 产生阳极极化的原因: 1、阳极的电化学极化 2、阳极的浓度极化 3、阳极的电阻极化。 析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程,称为氢离子去极化腐蚀 吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程,称为氧去极化腐蚀 氢去极化腐蚀的特征 1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。 2、与溶液PH值关系很大。 3、与金属材料的本质及表面状态有关。 4、与阴极面积有关。

过程装备腐蚀与防护综述

过程装备腐蚀与防护综述班级:装控131班 学号:1304310125 姓名:杨哲 指导老师:黄福川

过程装备腐蚀与防护综述 装控131杨哲 1304310125 材料表面现代防护理论与技术 摘要:从材料表面防护技术与防护理论的角度,全面的介绍了材料表面防护技术与防护理论在人们的日常生活和国民经济发展中的重要性,并从金属材料有可能发生的腐蚀老化失效、摩擦磨损失效和疲劳断裂失效的理论基础,介绍了多种现代常见的材料表面防护新技术,如特种电沉积技术、热能改性表面技术、三束表面改性技术、气象沉积技术。金属表面转化膜技术等。同时,对于材料表面的涂、镀层界面结合理论,材料涂、镀层的防护理论,零部件表面防护涂、镀层设计等内容进行了专门的介绍。 关键词:材料表面;防护技术;腐蚀机理;防护理论;材料涂、镀层 Abstract: From the Angle of material surface protection technology and protection theory, comprehensive material surface protection technique is introduced and protection theory in People's Daily life and national economic development, the importance of and the possible corrosion of metal materials aging failure friction and wear and fatigue fracture failure of the theoretical foundation, introduced a variety of modern common material surface protection technology, such as special heat surface modification technology of electrodeposition three beam surface modification technology of meteorological deposition technology conversion film on the metal surface at the same time, such as interface for material surface coatings combined with theory, theory of protective materials, coatings, parts design content such as surface protective coatings specifically introduced Keywords: Material surface; Protection technology; Corrosion mechanism; Protective theory; Material coatings 前言 人们在日常的生活工作中不可避免的都要使用各种不同材料制成部件或产品,而使用这些部件或产品其目的是不同的,有的是为了工作,有的是为了日常生活。在使用这些不同材料制成的产品时,人们经常会发现,一些产品部件在不同的使用环境中,或者在环境条件发生变化时,表面很快会发生腐蚀、氧化、摩擦、磨损、老化等失效破坏现象,使产品的使用功能或使用价值受到影响,严重时甚至导致产品或部件的报废。因此,需要有针对性的对产品部件涂覆不同的防护膜层,以达到在不同使用环境中能够长期使用的目的。但是现代科学技术的进步和产品所处环境的复杂性,要求产品部件的屠夫膜层不再是简单的表面防护作用,而是需要具有多种功能,如耐高温、抗氧化、抗老化,满足光电磁等功能要求,甚至要求与产品部件的结构功能一体化。因此,对产品部件表面进行防护或表面处理,关系到产品应用部件的应用寿命和功能化。实际上,对产品部件涂覆功能性膜层是进一步发挥部件材料潜力的体现,也是现代社会提倡的节约原料资源、节约能源的一项重要措施。 设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材料加工制作的,而多种金属材料在空气、水和各种介质中均会产生不同程度的腐蚀现象,致使零件失效,引发设备故障或事故,造成严重后果。所以,设备的腐蚀及其防护问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。

新课标-高中化学必修1金属和非金属化学方程式总结

必修一 化学方程式(小结) 一、钠和钠的化合物 1、钠与水反应: 2Na+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ 2Na+2H 2O = 2Na ++2OH -+H 2↑ 2、钠与氧气反应: ①常温反应 4Na+O 2 = 2Na 2O ②点燃或加热 2Na+O 2 = Na 2O 2 3、钠与盐酸等酸反应: 2Na+2HCl = 2NaCl +H 2↑ 2Na+2H + = 2Na ++H 2↑ 4 、钠与氯气的反应: 2Na+Cl 2 = 2NaCl 5、钠与硫的反应: 2Na+S = Na 2S 6、钠与碱溶液的反应实际上是与钠跟水的反应: 2Na+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ 7、钠与盐溶液的反应 ①NaCl 溶液:实际上与水反应,反应的化学方程式: 2Na+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ ②CuSO4溶液: 2Na+CuSO 4 +2H 2O = Cu(OH)2↓+H 2↑ + Na 2SO 4 点燃 Δ Δ

③NaHSO4溶液:2Na +2NaHSO4 = 2Na2SO4+ H2↑ ④通常钠不能从盐溶液中置换出金属:若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属, 熔融 如:4Na + TiCl4 = 4 NaCl + Ti 8、金属钠露置在空气中的变化过程 4Na+O2=2Na2O Na2O+H2O = 2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 9、氧化钠和水的反应:Na2O+H2O=2NaOH 10、氧化钠和盐酸的反应:Na2O+2HCl =2NaCl+H2O 11、氧化钠和二氧化碳的反应:Na2O+CO2=Na2CO3 12、过氧化钠和水的反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 13、过氧化钠和二氧化碳的反应: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 14、过氧化钠和盐酸的反应: 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Δ 15、氧化钠和过氧化钠转化:2Na2O+O2= 2Na2O2 16、碳酸钠和盐酸反应:①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl ②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 17、碳酸钠和氢氧化钙反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案)

金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》 一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀,下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线 连接一块石墨,一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象 与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥 致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中,错误的是 A. 铁锅用完后,用水刷去其表面的油污,置于潮湿处 B. 通过特殊工艺,增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一星期后,下列对实验结束时现象描述不正确的是 A.装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是: A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是:M ?C ne- = Mn+ ,电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程,其首要原因是 A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池

化工设备的腐蚀与防护论文

化工设备的腐蚀与防护论文 摘要:腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施,会成为企业正常生产的重大安全隐患之一,给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题,本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词:化工设备;腐蚀;防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在,由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业,这个比重还会增加两倍。在化工生产企业,设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施,则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象,影响企业的正常生产,给企业带来相应的经济损失。有统计显示,当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时,其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见,企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说,金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀,这种情况不是很常见,金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生,非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见,金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快,腐蚀危害较大,是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少,但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中,一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。

高中化学金属非金属知识点总结

常見金属的化学性质 一.钠及其化合物钠⑴钠的化学性质 ○1与氧气反应在常溫时4Na+O2=2Na2O (白色)在点燃时2Na+O2=Na2O2(淡黃色) ○2.钠能跟卤素.硫磷氢等非金属直接发生反应生成相应化合物,如2Na+Cl2=2NaCl 2Na+S=Na2S(硫化钠)(跟硫化合时甚至发生爆炸。)2Na+Br2=2NaBr(溴化钠)(溴化钠可以做鎮定剂) ○3钠跟水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火。钠具有很强的还原性,可以从一些熔融的金属卤化物中把金属置换出来。由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。 ○4钠与酸溶液反应钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应 ○5钠与盐反应a将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。 如将钠投入硫酸铜溶液中:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ b与熔融盐反应这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti(条件为高温) Na+KCl=K+NaCl(条件为高温)★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱 ○6钠与有机物反应钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应:2Na+2C2H5OH→2CH3CH2ONa+H2↑(生成物为氢气和乙醇钠) ⑵钠化学方程式 ⑴与非金属单质: 2Na+H2=高温=2NaH 4Na+O2=2Na2O (白色固体)2Na+O2=点燃=Na2O2 (淡黄 色粉末) ⑵与金属单质; 不反应⑶与水: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ⑷与酸: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ ⑸与碱; 不反应(与碱溶液反应) ⑹与盐; ①4Na+TiCl4=高温=4NaCl+Ti 6Na+2NaNo2=高温=N2↑+4Na2O Na+KCl=高温=K↑+NaCl ②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

东北大学 材料腐蚀与防护 复习

第一章 耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。 腐蚀性:指环境介质腐蚀材料的强弱程度。 高温氧化:在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比:氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。 腐蚀过程的本质:金属 → 金属化合物 (高温)热腐蚀:指金属材料在高温工作时,基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体:通过电子的迁移而导电的半导体; n 型半导体:通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型:加Li (低价),导电率减小,氧化速度增加;加Al (高价),导电率增加,氧化速度降低。 p 型:加Li (低价),导电率增加,氧化速度降低;加Cr (高价),导电率减小,氧化度增加。 腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失;2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全;3)引起环境污染。 金属一旦形成氧化膜,氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度,包括金属/氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度;2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。(这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程,也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期,氧化控制因素是界面反应速度,随着氧化膜的增厚,扩散过程起着愈来愈重要的作用,成为继续氧化的速度控制因素)反映物质通过氧化膜的扩散,一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散;2)氧单向向内扩散;3)两个方向的扩散。 反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散:温度较高,氧化膜致密,而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下,如钴的氧化;2)通过晶界扩散。在较低的温度下,由于晶界扩散的激活能小东北大学 材料腐蚀与防护 整理人 围安 E-mail jr_lee@https://www.wendangku.net/doc/087797148.html, 2016.1.2

最新整理《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计讲课稿

《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标: 知识与技能:1.了解金属腐蚀及其危害。 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,特别是电化学防护的方法。 过程与方法:事例引入,激发兴趣;分组实验,总结结论,典型题例,强化理解。 情感态度与价值观:通过生活事例引发学生思考,体现化学与生活的紧密联系,激发学生的探索精神,并让学生体会到学以致用的科学精神。 教学重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。 教具:提供试剂:锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液 提供仪器:水槽导管电流表 教学过程: 【事例引入(配合投影)】在我们的生活中经常可以看到这些现象(投影图片)。这些现实均显示:我们辛苦制备的材料,尤其是金属材料在使用

中往往会被腐蚀,造成损坏,浪费,甚至引起恶性事故。如:这是位于美国的俄亥俄桥,突然塌入河中,死亡46人。事后调查,是由于桥梁的钢梁被腐蚀产生裂缝所致。又如,这是日本大阪地下铁道的输气管道,因腐蚀而折断,造成瓦斯爆炸,乘客当场死亡75人。 这样的例子举不胜举,可见,金属腐蚀给人类造成的损失有多么巨大。据统计:(投影)。这些数据都说明金属腐蚀造成的损失已经远远超过了各种自然灾害造成的损失的总和。所以我们要有这样的使命感:用自己学过的知识,去研究金属腐蚀的原理,并尝试找出“防止腐蚀的方法”,甚至想想利用腐蚀原理为我们服务。今天这堂课我们就来走进“金属的腐蚀与防护”。 【板书】金属的电化学腐蚀与防护 [预设问题1] 钢铁生锈,铁锈的主要成分:Fe 2O 3 ·xH 2 O 铜器生锈,铜绿的主要成分:Cu 2(OH) 2 CO 3 思考:金属腐蚀的本质是什么? [板书] 第四节金属的电化学腐蚀与防护[板书] 一、金属的电化学腐蚀

二氧化碳腐蚀与防护综述

二氧化碳腐蚀与防护综述 李妍 (中海石油海洋工程股份有限公司设计分公司)提要:在油气田开发中,尤其是在石油天然气工业中,二氧化碳腐蚀是一个由来已久的问题,也是一个不容忽视的严重问题。如英国北海的ALPHA平台,因油气中含1.5~3.0%的二氧化碳,其由碳锰钢X52制成的管线仅用了两个多月就发生了爆炸。因此,关于二氧化碳的腐蚀问题,国内外的防腐工作者已进行了多年的研究工作,取得了一定的成果,也得到了一些防护方法。鉴于蓬莱19-3项目也面临着二氧化碳腐蚀的问题,本文就二氧化碳腐蚀的机理、影响因素及防护措施等几方面进行了综述。 关于二氧化碳的腐蚀机理,本文从阴阳两极的电化学反应出发,进行了详细阐述;影响因素主要讨论了温度、二氧化碳分压、流速、阳离子以及气、水产量等几方面;最后给出几种可行的防护措施。 Summary:C O2corrosion is a very important problem in the development of oil & gas field, especially in petrolic natural gas industry since many years ago. The ALPHA platform in North Sea of Britain exploded only two months after in use because its X52 steel cannot tolerant 1.5-3.0% C O2in its gas. Corrosion control workers have gained some outcome and protective methods after many years studies about C O2corrosion.

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备,其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中,因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在,很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现,不仅会降 低化工设备的使用效果,还会带来极大的安全隐患,做好 对化工设备的防护工作,降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验,在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析,并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中,化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化,一旦化工设备腐蚀到一定程度,那么化工设备的工作性能就必然会降低,腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废,想要保证化工设备的工作状态,实现化工产业的发展,做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中,化工设备的腐蚀情况较为常见,其属于化工设备的合理损耗,根据对化工设备实际使用情况来看,导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看,化工设备以金属材质为主,而金属自身的化学属性较为活跃,其在企业使用过程中,工作环境必须与化工生产介质发生接触,如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看,化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

论文-金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀和防护 罗--(学号:1230060054) (-----大学物理与材料科学学院物理学1202班) 专题授课老师:---- 摘要:自从人类发现并使用金属到如今已有5000年的历史,然而人类在享受金属材料的使用带来便利的同时,也在苦恼着金属腐蚀带来的烦恼。人类在使用金属的同时,也在尽最大的努力对金属进行防护。金属的有效防护,一方面可以降低成本,提高劳动生产率,赢得最大的经济效应;另一方面对加强国防建设也有重要的意义。 关键词:金属材料腐蚀防护 引言:当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀,每年金属腐蚀给国家带来巨大的经济损失,所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关重要的。 1.金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池。金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。 1.2金属腐蚀的发生

自然界中只有极少数金属(例如金、铂等)能以游离状态存在,而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此,金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏,这种现象叫做金属的腐蚀。 1.3金属腐蚀的危害 金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的10% 。间接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 2.金属腐蚀防护的方法 2.1 改变金属的组成 这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成,从而改善性能,不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具,餐具等就是以此为材料的。2.2 形成保护层 在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。可以形成以下几种保护层来对金属腐蚀进行防护: (1)磷化处理: 钢铁制品去油、除锈后,放入特定组成的磷酸

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

高中化学必修一金属推断题和非金属推断题(20200521225147)

专题2金属推断题 1、解题突破口是物质的特有颜(焰)色 (1)火焰(烟)颜色:苍白色火焰:焰色反应:Na元素、K元素(隔蓝色钴玻璃观察)棕色的烟: (2)有颜色物质 常见的有颜色的无机物见下表: 淡黄色固体蓝色沉淀 红色固体蓝色溶液 黑色块状固体紫色溶液 紫黑色固体棕黄色溶液 红棕色粉末血红色溶液 黑色粉末,晶体橙色溶液 红褐色沉淀黄绿色气体 白色沉淀红棕色气体二氧化氮 白色胶状沉淀浅绿色溶液 2、解题突破口是特征反应和现象 固体单质加盐酸形成溶液再加NaOH溶液生成白色沉淀,将其置空气中,先变灰绿色最终变红褐色,是 铁及其化合物特有的现象。还有: (1)能与强酸反应产生气体的物质: (2)能与强碱或其溶液反应产生气体的物质: (3)既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质: (4)能与水反应产生气体的物质: 3. 解题突破口是物质特殊性质 (1)溶于水显碱性的气体只有________。工业制法________。 (2)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有________。 (3)能与SO2等气体或其水溶液作用析出浅黄色固体的只有________(包括与C12、O2、NO2等氧化性较强 的气体作用均有此现象)。 (4)在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体只有________。。 (5)在空气中能自燃的固体物质只有________。(6)遇SCN——显红色的只有________。 (7)有臭鸡蛋气味气体是________ (8)可溶于氢氟酸的酸性氧化物只有________,但它难溶于水。 (9)能与盐酸作用产生无色无味的气体,且通入澄清石灰水中能产生白色沉淀的,只有含________的物质。 (10)能与盐酸作用产生有刺激性气味的无色气体,且通入品红溶液中能使之褪色,加热又复原的只有含 SO32—或HSO3- (11)能使淀粉变蓝的是________;能使品红溶液褪色,加热后又能恢复红色的气体往往是SO2 (12)通入CO2能产生白色胶状沉淀且不溶于酸(氢氟酸除外)的溶液中一定含有________。 (13)不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的化合物有:BaSO4(白色)、AgCl(白色) (14)有消毒、杀菌和漂白作用的物质有:HClO、H2O2、Na2O2、O3和SO2、H2SO3等, (15)固体单质加盐酸形成溶液再加NaOH 溶液生成白色沉淀,将其置空气中,先变灰绿色最终变红褐色,是铁及其化合物特有的现象 (16)直接加热可以生成气体的物质:碳酸钙,碳酸氢钠,碳酸氢铵,氯化铵等。 (17)在雷电下的反应________ 例1:下图所示各物质是由短周期部分元素组成的单质或其化合物,图中部分反应条件及物质未列出。 已知:A、C、D、F均为单质,C、E、F、G常温下是气体,J为白色沉淀,既能溶于B,又能溶于E;物质B、G可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,且B的焰色反应呈黄色。反应④是化肥工业的重要反应。 写出⑤⑥的离子方程式_________________________________________ _________________________________________________________________________________ ⑤_________________________________________⑥________________________________________ 例2.A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃气体。而C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。请回答下列问题: (1)写出A、B、C、D、E、F的化学式

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