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鋼鐵腐蝕有哪些原理

發布時間:2021-12-09 15:50:18

鋼鐵是怎樣腐蝕的、

用王水。 王水 王水(aqua regia) 又稱「王酸」,是一種腐蝕性非常強、冒黃色煙的液體,是一種硝酸(HNO3)和鹽酸(HCl)組成的混合物,其中混合比例為1:3,還是少數幾種能夠溶解Au和Pt的物質。這也是它的名字的來源。不過塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的金屬如Ta不受王水腐蝕。王水被用在蝕刻工藝和一些分析過程中。王水很快就分解,因此必須在使用前直接製作。 歷史 鹽酸是於約800年左右波斯煉金術士札比爾·伊本·哈楊將食鹽與礬(硫酸)混合到一起時發現的。他將鹽酸與硝酸混合在一起發明了能夠溶解金的王水。 原理 雖然王水的兩個組成部分單一無法溶解金,但它們聯合起來卻可以溶解金,原理是這樣的:硝酸是一種非常強烈的氧化劑,它可以溶解極微量的金,而鹽酸則可以與溶液中的金離子反應,形成氯化金,使金離子離開溶液,這樣硝酸就可以進一步溶解金了: Au+NO3-+4H+→Au3+ + NO↑+2H2O Au3+ +4Cl- →AuCl4- 王水及其氧化作用 王水是由1體積的濃硝酸和3體積的濃鹽酸混合而成的(嚴格地說是在其混酸中HNO3和HCl的物質的量之比為1∶3)。王水的氧化能力極強,稱之為酸中之王。一些不溶於硝酸的金屬,如金、鉑等都可以被王水溶解。盡管在配製王水時取用了兩種濃酸,然而在其混合酸中,硝酸的濃度顯然僅為原濃度的1/4(即已成為稀硝酸)。但為什麼王水的氧化能力卻比濃硝酸要強得多呢?這是因為在王水中存在如下反應: HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl 因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亞硝醯等一系列強氧化劑,同時還有高濃度的氯離子。 王水的氧化能力比硝酸強,金和鉑等惰性金屬不溶於單獨的濃硝酸,而能溶解於王水,其原因主要是在王水中的氯化亞硝醯(NOCl)等具有比濃硝酸更強的氧化能力,可使金和鉑等惰性金屬失去電子而被氧化: Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑ 3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑ 同時高濃度的氯離子與其金屬離子可形成穩定的絡離子,如[AuCl4]-或 [Pt Cl6]2-: AuCl3 + HCl = H[AuCl4] PtCl4 +2HCl = H2[Pt Cl6] 從而使金或鉑的標准電極電位減小,有利於反應向金屬溶解的方向進行。總反應的化學方程式可表示為: Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[Pt Cl6] + 4NO↑+ 8H2O 由於金和鉑能溶解於王水中,人們的金鉑首飾(黃金或白金)在被首飾加工商加工清洗時,常會在不知不覺中被加工商用這種方法偷取,損害消費者的利益。

❷ 鋼鐵腐蝕的機理及防止腐蝕的措施(結合化學理論和知識)

補充:也是利用原電池原理,在鋼鐵上鍍鋅等比鐵活潑的金屬,構成的原電池中鋅是負極,鐵專是正極,根據正屬極還原負極氧化,鋅先被氧化從而保護了鐵。
或者利用電解池的原理,將鋼鐵接在電源的負極,即作為電解池的陰極,陽極氧化,陰極還原,從而鋼鐵受到了保護。

❸ 鋼鐵的自腐蝕原理是什麼

鋼鐵腐蝕主要是原電池原理
鐵作為負極,發生氧化反應,導致鐵管腐蝕專,水作為正極從負極屬接受電子,發生還原反應
如果給鐵管接上負極電源,正極就可以從電源直接接受電子,不用鐵氧化產生的電子了,鐵就可以免於氧化,就可以防止腐蝕了

❹ 簡述鋼材的腐蝕原理及防腐措施

原理:

在環境介質(如空氣、水、酸、鹼等)的化學作用或電化學作用下而發生的逐漸破壞現象,稱為銹蝕。

1.化學腐蝕是指鋼材直接與周圍介質發生化學作用而產生的腐蝕,這種腐蝕多數是氧化作用,使鋼材表面形成疏鬆的氧化物。在常溫下,未進行防腐處理的鋼材表面很容易發生反應,造成腐蝕。在乾燥環境下,銹蝕進展緩慢,但隨著溫度、濕度的增大而加快。

2.電化學腐蝕是由於金屬表面形成了原電池而產生的銹蝕。鋼材本身含有鐵、碳等多成成分,由於這些成分電極電位不同,形成許多微電池。在潮濕的空氣中,鋼材表面吸附一層極薄的水膜,通過水膜和微電池,鐵被氧化成疏鬆易剝落的紅棕色的鐵銹Fe(OH)3。

措施:

  1. 熱浸鋅:熱浸鋅是將除銹後的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構件表面附著鋅層,鋅層厚度對5mm以下薄板不得小於65μm,對厚板不小於86μm.從而起到防腐蝕的目的。

  2. 熱噴鋁(鋅)復合塗層:這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤並打毛。再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,並用壓縮空氣吹附到鋼構件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴塗層。

  3. 保護法:在鋼結構表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用於水下或地下結構。


❺ 鋼鐵腐蝕的原理(電化學)

先吸氧腐蝕:

2Fe-4e- = 2Fe2+(負極)

2H2O+O2+4e- = 4OH-(正極)

後來,

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

最後,

Fe(OH)3--脫水--Fe2O3*xH2O+H2O

❻ 防止鋼鐵銹蝕的原理

生銹的原因主要是電化學腐蝕和空氣氧化的作用,純凈的金屬或是活潑的金屬主要是由於金屬表面與空氣中的氧氣發生了氧化反應的結果,在金屬表面生成了金屬氧化物,也就是銹。如果金屬中含有較多的雜質,這些雜質就會和金屬形成化學原電池,發生電化學腐蝕,從而將金屬氧化生成金屬氧化物。鐵生銹之後產生的氧化膜稀鬆更加速了金屬氧化鋼鐵生銹是由於鐵跟周圍物質發生化學反應所引起的,那麼,鋼鐵的防銹也必須從鋼鐵和周圍物質兩方面來考慮。生產上常用的一些防銹方法有(1)覆蓋保護層:即在鋼鐵表面覆蓋緻密的保護層,使之和周圍物質隔離開。如在鐵製品表面塗上一層油漆、瀝青、塑料、搪瓷等非金屬材料。短期的防腐可塗上機油、凡士林、石蠟等。(2)改變鋼鐵的內部組織結構:煉鋼時加入某些合金元素,從根本上改變普通鋼鐵的內部結構,起到抗蝕作用。例如把鉻、鎳等加入碳素鋼里製成不銹鋼。此外,利用熱處理或滲鉻、滲鋁、滲氮等來改變鋼鐵的內部組(3)改善腐蝕環境,即加入少量緩蝕劑來防止腐蝕。例如用亞硫酸鈉除去水中的氧,可防止鍋爐腐蝕織,或使金屬產生一層抗蝕性能很強的表面。4)電化學保護法,即根據電化學原理而採用的方法。此法常用於海水或河道中鋼鐵設備的保護。除了採取各種防銹措施外,在鋼鐵製品的保管中還應保持環境乾燥、清潔,保護其防護層或包裝不受損壞等。

❼ 鋼鐵的腐蝕主要是什麼腐蝕

鋼鐵腐蝕主要是電化學腐蝕,其中以吸氧腐蝕為主。
鋼鐵腐蝕有化學腐蝕和電化學腐蝕兩類,化學腐蝕的條件一般很少具備,所以自然界以電化學腐蝕為主,酸性條件下發生析氫腐蝕,中性或鹼性條件下,發生吸氧腐蝕。

❽ 鋼鐵吸氧腐蝕正極反應原理求解釋

金屬表面與離子導電的介質(水、氧、無機酸、有機酸等)因發生電化學作用而產生專的腐蝕破屬壞,腐蝕介質中存在著可以使金屬氧化的物質,一般是氧去極化,它和金屬構成不穩定體系,形成腐蝕電池,腐蝕電池的存在可加快金屬的腐蝕速度;
其反應如下;
陽極反應:2Fe→2Fe2++4e
陰極反應:2H2O+O2+4e→4OH-
總反應: 2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2
在氧的作用下,反應進一步進行:
4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3
Fe(OH)3脫水而形成鐵銹。
2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O
這種腐蝕由表面開始,逐漸向深層發展,形成大面積的腐蝕區域,加速碳鋼腐蝕

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