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钢铁腐蚀有哪些原理

发布时间:2021-12-09 15:50:18

钢铁是怎样腐蚀的、

用王水。 王水 王水(aqua regia) 又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是一种硝酸(HNO3)和盐酸(HCl)组成的混合物,其中混合比例为1:3,还是少数几种能够溶解Au和Pt的物质。这也是它的名字的来源。不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的金属如Ta不受王水腐蚀。王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水很快就分解,因此必须在使用前直接制作。 历史 盐酸是于约800年左右波斯炼金术士札比尔·伊本·哈杨将食盐与矾(硫酸)混合到一起时发现的。他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水。 原理 虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:硝酸是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成氯化金,使金离子离开溶液,这样硝酸就可以进一步溶解金了: Au+NO3-+4H+→Au3+ + NO↑+2H2O Au3+ +4Cl- →AuCl4- 王水及其氧化作用 王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为1∶3)。王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢?这是因为在王水中存在如下反应: HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl 因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。 王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化: Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑ 3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑ 同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl4]-或 [Pt Cl6]2-: AuCl3 + HCl = H[AuCl4] PtCl4 +2HCl = H2[Pt Cl6] 从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为: Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[Pt Cl6] + 4NO↑+ 8H2O 由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益。

❷ 钢铁腐蚀的机理及防止腐蚀的措施(结合化学理论和知识)

补充:也是利用原电池原理,在钢铁上镀锌等比铁活泼的金属,构成的原电池中锌是负极,铁专是正极,根据正属极还原负极氧化,锌先被氧化从而保护了铁。
或者利用电解池的原理,将钢铁接在电源的负极,即作为电解池的阴极,阳极氧化,阴极还原,从而钢铁受到了保护。

❸ 钢铁的自腐蚀原理是什么

钢铁腐蚀主要是原电池原理
铁作为负极,发生氧化反应,导致铁管腐蚀专,水作为正极从负极属接受电子,发生还原反应
如果给铁管接上负极电源,正极就可以从电源直接接受电子,不用铁氧化产生的电子了,铁就可以免于氧化,就可以防止腐蚀了

❹ 简述钢材的腐蚀原理及防腐措施

原理:

在环境介质(如空气、水、酸、碱等)的化学作用或电化学作用下而发生的逐渐破坏现象,称为锈蚀。

1.化学腐蚀是指钢材直接与周围介质发生化学作用而产生的腐蚀,这种腐蚀多数是氧化作用,使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下,未进行防腐处理的钢材表面很容易发生反应,造成腐蚀。在干燥环境下,锈蚀进展缓慢,但随着温度、湿度的增大而加快。

2.电化学腐蚀是由于金属表面形成了原电池而产生的锈蚀。钢材本身含有铁、碳等多成成分,由于这些成分电极电位不同,形成许多微电池。在潮湿的空气中,钢材表面吸附一层极薄的水膜,通过水膜和微电池,铁被氧化成疏松易剥落的红棕色的铁锈Fe(OH)3。

措施:

  1. 热浸锌:热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm.从而起到防腐蚀的目的。

  2. 热喷铝(锌)复合涂层:这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层。

  3. 保护法:在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。


❺ 钢铁腐蚀的原理(电化学)

先吸氧腐蚀:

2Fe-4e- = 2Fe2+(负极)

2H2O+O2+4e- = 4OH-(正极)

后来,

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

最后,

Fe(OH)3--脱水--Fe2O3*xH2O+H2O

❻ 防止钢铁锈蚀的原理

生锈的原因主要是电化学腐蚀和空气氧化的作用,纯净的金属或是活泼的金属主要是由于金属表面与空气中的氧气发生了氧化反应的结果,在金属表面生成了金属氧化物,也就是锈。如果金属中含有较多的杂质,这些杂质就会和金属形成化学原电池,发生电化学腐蚀,从而将金属氧化生成金属氧化物。铁生锈之后产生的氧化膜稀松更加速了金属氧化钢铁生锈是由于铁跟周围物质发生化学反应所引起的,那么,钢铁的防锈也必须从钢铁和周围物质两方面来考虑。生产上常用的一些防锈方法有(1)覆盖保护层:即在钢铁表面覆盖致密的保护层,使之和周围物质隔离开。如在铁制品表面涂上一层油漆、沥青、塑料、搪瓷等非金属材料。短期的防腐可涂上机油、凡士林、石蜡等。(2)改变钢铁的内部组织结构:炼钢时加入某些合金元素,从根本上改变普通钢铁的内部结构,起到抗蚀作用。例如把铬、镍等加入碳素钢里制成不锈钢。此外,利用热处理或渗铬、渗铝、渗氮等来改变钢铁的内部组(3)改善腐蚀环境,即加入少量缓蚀剂来防止腐蚀。例如用亚硫酸钠除去水中的氧,可防止锅炉腐蚀织,或使金属产生一层抗蚀性能很强的表面。4)电化学保护法,即根据电化学原理而采用的方法。此法常用于海水或河道中钢铁设备的保护。除了采取各种防锈措施外,在钢铁制品的保管中还应保持环境干燥、清洁,保护其防护层或包装不受损坏等。

❼ 钢铁的腐蚀主要是什么腐蚀

钢铁腐蚀主要是电化学腐蚀,其中以吸氧腐蚀为主。
钢铁腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类,化学腐蚀的条件一般很少具备,所以自然界以电化学腐蚀为主,酸性条件下发生析氢腐蚀,中性或碱性条件下,发生吸氧腐蚀。

❽ 钢铁吸氧腐蚀正极反应原理求解释

金属表面与离子导电的介质(水、氧、无机酸、有机酸等)因发生电化学作用而产生专的腐蚀破属坏,腐蚀介质中存在着可以使金属氧化的物质,一般是氧去极化,它和金属构成不稳定体系,形成腐蚀电池,腐蚀电池的存在可加快金属的腐蚀速度;
其反应如下;
阳极反应:2Fe→2Fe2++4e
阴极反应:2H2O+O2+4e→4OH-
总反应: 2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2
在氧的作用下,反应进一步进行:
4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱水而形成铁锈。
2Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O
这种腐蚀由表面开始,逐渐向深层发展,形成大面积的腐蚀区域,加速碳钢腐蚀

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