浅谈金属腐蚀
浅谈金属腐蚀
金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70年代美国的一份统计报告，*每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3。当前，世界各国都有许多的科学家，从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作。
我们结合我们所学知识来认识一下金属的学腐蚀：
1、金属腐蚀的理解
金属或合金跟周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而而引起损耗的现象称为金属的腐蚀。金属腐蚀后的特征是外形、色泽以及机械性能等方面发生一定的变化，金属腐蚀的本质是金属失去电子变成阳离子的过程。也即金属发生了氧化还原反应。
2、金属腐蚀的类型
由于与金属接触的气体或液体物质情况不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（1）化学腐蚀：金属跟接触的干燥气体(如o2、cl2、so2等)或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀：不纯的金属与电解质接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。
金属的电化学腐蚀
1、金属电化学腐蚀的成因
不纯的金属跟电解质溶液接触时，满足构成原电池的条件，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化。以钢铁为例，钢铁由于里面含有碳而不纯，在潮湿的空气中表面形成一层水膜（电解质溶液），碳和铁就会构成许多微小的原电池，发生电化学腐蚀。
2、电化学腐蚀的类型
由于钢铁表面水膜的酸碱强弱不同，电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
（1）析氢腐蚀：如果钢铁表面的水膜酸性较强，发生腐蚀时，放出氢气，该电化学腐蚀就叫析氢腐蚀。
（2）吸氧腐蚀：在一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，发生的反应时吸收的腐蚀，就叫吸氧腐蚀。
金属腐蚀快慢的规律
由于电化学腐蚀是形成了原电池，所以反应速率要比化学腐蚀要快，但相对通过电解引起的腐蚀要慢，可以得出金属腐蚀的快慢规律：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。
典例精析
例1、下列说法正确的是（ ）
a．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
b．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀
c．金属发生化学腐蚀，还是电化学腐蚀，的主要区别在于金属的纯度不同
d．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
解析：金属通过改变内部结构，可以耐腐蚀，如将铁冶炼成不锈钢，则耐腐蚀，所以a项错误；原电池反应虽然可以导致金属腐蚀，但将需要保护的金属制品和活泼金属相连，构成原电池可以减慢金属的腐蚀，故b项叙述错误。决定金属发生电化学腐蚀，还是发生化学腐蚀的原因是金属周围的环境，如果金属直接接触有腐蚀性的气体或溶液，则会发生化学腐蚀；而一般情况下则发生电化学腐蚀，故c项错误；金属无论发生哪种类型的腐蚀，其实质都是金属失去电子被氧化，故d项正确。
答案：d。
例2、光亮的铁在下列情况下易生锈的是（ ）
解析：本题从考虑原电池形成的条件分析铁的生锈，在a中干燥的空气中，缺少水膜很难形成原电池；在b中空气和水的交界面处容易形成原电池，使铁钉生锈；c中植物油不是电解质溶液，也无法形成原电池；d中蒸馏水中含氧较少，也难发生电化学腐蚀。
答案：b。
例3、铁生锈是比较常见的实验现象，某实验小组，为了研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：
首先检查装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为①直形管中用蒸馏水浸过的光亮的铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。
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金属或合金跟周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而而引起损耗的现象称为金属的腐蚀。金属腐蚀后的特征是外形、色泽以及机械性能等方面发生一定的变化，金属腐蚀的本质是金属失去电子变成阳离子的过程。也即金属发生了氧化还原反应。
2、金属腐蚀的类型
由于与金属接触的气体或液体物质情况不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（1）化学腐蚀：金属跟接触的干燥气体(如o2、cl2、so2等)或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀：不纯的金属与电解质接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。
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不纯的金属跟电解质溶液接触时，满足构成原电池的条件，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化。以钢铁为例，钢铁由于里面含有碳而不纯，在潮湿的空气中表面形成一层水膜（电解质溶液），碳和铁就会构成许多微小的原电池，发生电化学腐蚀。
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（1）析氢腐蚀：如果钢铁表面的水膜酸性较强，发生腐蚀时，放出氢气，该电化学腐蚀就叫析氢腐蚀。
（2）吸氧腐蚀：在一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，发生的反应时吸收的腐蚀，就叫吸氧腐蚀。
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b．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀
c．金属发生化学腐蚀，还是电化学腐蚀，的主要区别在于金属的纯度不同
d．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
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答案：d。
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解析：本题从考虑原电池形成的条件分析铁的生锈，在a中干燥的空气中，缺少水膜很难形成原电池；在b中空气和水的交界面处容易形成原电池，使铁钉生锈；c中植物油不是电解质溶液，也无法形成原电池；d中蒸馏水中含氧较少，也难发生电化学腐蚀。
答案：b。
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