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一：金属的电化学腐蚀
1、金属的腐蚀 ①金属腐蚀：金属（或合金）与周围接触到的气体（或液体）发生氧化还原反应而引起损耗的过程。 金属腐蚀的本质：M – xe- = Mx 金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应。 ②金属腐蚀类型： ③金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 如：铁与氯气直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。如：钢管被原油中的含硫化合物腐蚀，温度越高，化学腐蚀越快。 ④电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。如：钢铁在潮湿的空气中生锈，铁做负极、碳做正极、溶有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体的水膜做电解质溶液，在钢铁表面形成无数微小的原电池。 说明：两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。 2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点： 化学腐蚀电化学腐蚀 共同点 M – xe- = Mx M – xe- = Mx 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子 (2)反应中不伴随电流的产生反应中伴随电流的产生 (3)金属被氧化 活泼金属被氧化 3、电化学腐蚀 (以钢铁为例，钢铁及其制品通常为含碳的铁合金) ①析氢腐蚀 (当钢铁表面的水膜酸性较强时) 负极: Fe – 2e- = Fe2 正极: 2H 2e- = H2 ↑ 总方程式：Fe 2H = Fe2 H2 ↑ ②吸氧腐蚀 (当钢铁表面的水膜呈中性或弱酸性) 负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2 正极: O2 4e- 2H2O = 4OH- 总方程式：2Fe O2 2H2O =2Fe(OH)2 Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用： 4 Fe(OH)2 O2 2H2O = 4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，铁锈疏松地覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁继续腐蚀。 说明：通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。 二：金属的防护 1、影响金属腐蚀快慢的因素 ①金属的活动性：金属越活泼，越容易被腐蚀； ②纯度：不纯的金属比纯金属更易被腐蚀，如纯铁比钢难腐蚀； ③电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越快，活泼金属被腐蚀得越快； ④氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，会保护内层金属。如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如钢铁； ⑤外因：介质、环境（腐蚀性气体，电解质溶液）。 2、金属的防护： 金属防护的基本思路是：①防止金属与氧化性介质直接接触；②防止金属表面形成电解质溶液层。 金属防护的常用方法有：①覆盖保护膜，如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。 ②改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀金属，如不锈钢等； ③电化学保护 a、牺牲阳极的阴极保护法：这种方法通常是在被保护的钢铁设备（如锅炉内壁、船体外壳等）上装上若干锌块，作原电池的负极，不断遭受腐蚀，定期拆换，而使作为正极的锅炉内壁、船体外壳被保护了下来。 b、外加电流的阴极保护法：这种方法是将被保护的钢铁设备（如钢闸门）作为阴极，用惰性电极做阳极，两者均存在于电解质溶液中，接上电源。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生负电荷的积累，这样就抑制了钢铁失去电子的作用，从而防止了钢铁的腐蚀（外加电流，使钢铁被迫成为阴极受保护）。 
一、金属发生电化学腐蚀的本质 ①电化学腐蚀过程中发生的化学反应是原电池反应，有电流产生。 ②影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。 ③由于钢铁制品通常所处的外部环境干燥度较低，氧气的存在又非常广泛，在相同条件下，原电池反应比一般的氧化还原反应速率高，因此，在钢铁的腐蚀类型中主要是电化学腐蚀，其次是化学腐蚀。但是，钢铁的腐蚀类型并不单一，一般是电化学腐蚀和化学腐蚀并存。 ④无论那种类型的金属腐蚀，其本质都是金属被氧化。 二、判断金属腐蚀快慢的规律： ①电解原理引起的腐蚀(做阳极)>原电池原理引起的腐蚀(做负极)>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀(做正极) >有防护腐蚀措施的腐蚀(做阴极)； ②同种金属的腐蚀在强电解质中>弱电解质中>非电解质中； ③活泼性不同的两金属组成原电池，活泼性差别越大，腐蚀越快； ④对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 |