下载文档原格式
〖第四节 金属的电化学腐蚀与防护〗之小船创作[明确学习目标] 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。
一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀 金属腐蚀是指金属与周围的□01气体或液体物质发生□02氧化还原反应而引起损耗的现象。
一般可分为□03化学腐蚀和□04电化学腐蚀。
2．钢铁的电化学腐蚀二、金属的电化学防护1．牺牲阳极的阴极保护法 应用□01原电池原理，让被保护金属作□02正极，另找一种活泼性较强的金属作□03负极。
如图所示：2．外加电流的阴极保护法 利用□04电解原理，把被保护的钢铁设备作为□05阴极，用□06惰性电极作为辅助阳极，两者均在电解质溶液(海水)里，接外加□07直流电源。
3．牺牲阳极的阴极保护法的实验按如图所示连接好装置，往Fe 电极区滴入2滴K 3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液(已知Fe 2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成蓝色沉淀)，可以看到电压表指针□08发生偏转，Fe 电极上有□09气泡产生，没有蓝色沉淀生成，说明溶液中不含□10Fe 2＋，Fe 受到□11保护。
1．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑是如何形成的，其主要成分是什么？提示：铁锅中含有碳元素，在潮湿环境中生锈属于吸氧腐蚀，在腐蚀过程中，负极：Fe －2e －===Fe 2＋，正极(C)：2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －，总反应为2Fe ＋2H 2O ＋O 2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2极易被氧化，发生反应4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。
Fe(OH)3进一步反应生成铁锈Fe 2O 3·n H 2O 。
2．结合金属腐蚀的本质，分析如何进行金属防护。
提示：金属腐蚀的本质是被氧化剂氧化变成金属阳离子。
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；③改善金属的内部结构；④利用电化学原理进行防护。
金属电沉积理论一.研究概况在电化学中,金属的电化学沉积学是一种最古老的学科。
在电场的作用下，金属的电沉积发生在电极和电解质溶液的界面上，沉积过程含有相的形成现象。
首先，在金属的电化学沉积实验的研究时间要追溯到19世纪，并且在引进能产生直流电的电源以后，电镀很快成为一种重要的技术。
电镀被用来制造各种不同的装饰性和功能性的产品，尽管在开始的早期，电镀技术的发展和应用建立是在经验的基础上。
金属电沉积的基本原理就是关于成核和结晶生长的问题。
1878年，Gibbs在他的著名的不同体系的相平衡研究中，建立了成核和结晶生长的基本原理和概念。
20世纪初，Volmer、Kossel、Stransko、Kaischew、Becker和Doring用统计学和分子运动模拟改进了基本原理和概念。
按照这些早期的理论，成核步骤不仅要求一个新的三维晶体成核，而且完美单晶表面的层状二维生长。
对于结晶理论的一个重要改进是由Avrrami提出的结晶动力学，他认为在成核和生长过程中有成核中心的重复碰撞和相互交迭。
在1949年，Frank提出在低的过饱和状态下的一个单一晶面成长会呈螺旋状生长。
Cabrera和Frank等考虑到在成长过程中吸附原子的表面表面扩散作用，完善了螺旋成核机理。
.20世纪二三十年代，Max、Volmer等人对电化学结晶进行了更为广泛的基础研究。
Erday-gruz和Volmer是第一次认识到过饱和度与过电位，稳态电流密度和由电荷转移引起的电结晶过电位之间的关系。
20世纪三四十年代，Finch和他的同事做了大量的关于多晶电化学沉积的实验，研究了决定结晶趋向与金属薄膜的组织结构的主要因素。
在这一时期，Gorbunova还研究了底层金属与电解质溶液组成对电结晶过程的影响，并发现了由于有有机添加剂的吸附作用可能导致金属晶须的生长。
1945年，Kaischew对电结晶理论做了重大改进。
考虑到单一晶体表面上金属原子的结合和分开的频率，可利用分子运动学模拟电化学结晶过程。
