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腐蚀的电化学教案

2022-08-24 08:29:02 收藏本文 下载本文

“米巴米巴”通过精心收集,向本站投稿了14篇腐蚀的电化学教案,下面是小编帮大家整理后的腐蚀的电化学教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

腐蚀的电化学教案

篇1:腐蚀的电化学教案

金属材料的电化学腐蚀与防护

一、实验目的

1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。

2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。

二、实验原理

1. 金属的电化学腐蚀类型

(1)微电池腐蚀

①差异充气腐蚀

同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下:

阳极(氧气浓度小的部位)反应式:

Fe = Fe2+ + 2e-

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式:

O2 + 2H2O +4e- = 4OH-

②析氢腐蚀

金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为: 阳极:Fe = Fe2+ + 2e-

阴极:2H++2e-= H2↑

在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应:

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀)

(2)宏电池腐蚀

①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于?(Fe2/Fe)< ?(Cu2/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电++

子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下:

阳极反应式:

Fe = Fe2+ + 2e-

3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式:

O2 + 2H2O +4e- = 4OH-

在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

②金属铁和锌直接接触,环境同上,则由于?(Zn2/Zn)< ?(Fe2/Fe),++

锌作为阳极受到腐蚀,而铁作为阴极,铁表面的氧气得电子后不断生成氢氧根离子,导致酚酞变红(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下:

阳极反应式:

Zn = Zn2+ + 2e-

3Zn2++ 2[Fe(CN)6]3- = Zn3[Fe(CN)6]2 (黄色沉淀)

阴极(铁表面)反应式:

O2 + 2H2O +4e- = 4OH-

2.金属腐蚀的防护

防止金属腐蚀的方法很多。如研制耐腐蚀的金属材料、金属表面涂覆保护层及阴极保护法等方法。金属表面涂覆保护层的常用方法有油漆、电镀、喷镀、表面钝化处理,缓蚀剂法等。

(1) 有机缓蚀剂作用机理

在金属刚开始溶解时,金属表面带有的负电荷能吸附缓蚀剂的离子或分子,形成难溶且腐蚀介质很难穿透的保护膜。在酸性介质中,一般是含有N、S、O的有机化合物。常用的缓蚀剂有乌洛托品、若丁等。

(2) 无机缓蚀剂作用机理

在中性或碱性介质中可以采用无机缓蚀剂,如铬酸盐、重铬酸盐、

磷酸盐、碳酸氢盐等。主要是在金属的表面形成的氧化膜或沉淀物能够隔绝周围介质侵蚀,起到保护的作用。

例如金属表面的磷化,就是用磷酸盐在金属表面生成一层磷化膜的保

护层。其有关反应式如下:

Fe + 2H+ = Fe2+ + H2(↑)

Fe2+ + HPO42- = FeHPO4(暗灰色膜?)

3Zn2+ + 2PO43-= Zn3(PO4)2(白色?)

(3)3%的CuSO4检验液检验原理

磷化后的铁钉表面: Fe2+ + HPO42- = FeHPO4(暗灰色膜?)

Cu2+ + HPO42- = CuHPO4(暗黑色?)

没有磷化后的铁钉表面:Fe +Cu2+= Fe2++ Cu(棕红色?)

三、实验用品

仪器: 0mL小烧杯,小试管(3支),10mL小量筒(1只)铁片,铜丝,锌丝,滤纸片(若干),塑料镊子,洗瓶,细砂纸(约3×3cm2)。

药品:NaCl(0.1 mo1·L-1),K3[Fe(CN)6(]0.1 mo1·L-1),乌洛托品(CH2)6N(,420%)CuSO4(0.1 mo1·L-1),HCl(0.1 mo1·L-1、6 mo1·L-1,浓),酚酞(0.5%),洗洁精,检验液(3%的CuSO4),磷化液(配方:H3PO4(85%):45g·L-1,ZnO:28 g·L-1,Zn(NO3)2:28 g·L-1,NaF:2 g·L-1 ,HNO3(浓):29 g·L-1)。

四、实验内容

1. 金属的电化学腐蚀

(1)准备铁钉和混合溶液

①铁钉表面除锈:取8枚小铁钉浸在浓盐酸中,除锈约1~2分钟后用塑料镊子取出,以自来水淋洗后放在洁净的小烧杯中,再以去离子水浸泡备用。

②配制含有少量酚酞的混合溶液:取1支试管,加入6mL 0.1 mo1·L-1的NaCl溶液(增加导电性),加入4滴0.1 mo1·L-1K3[Fe(CN)6]溶液,再加入3滴酚酞溶液,混合均匀备用。

(2)微电池腐蚀

①差异充气腐蚀

用细砂纸把一块铁片表面磨光,洗净铁锈并吸干水分,在其中心处滴上2滴含有少量酚酞的混合溶液,形成直径约为2cm的圆斑,放置10 min后观察现象,并用两极反应式解释之。

②析氢腐蚀

取1支洁净的小试管,加入3mL的0.1 mo1·L-1HCl溶液,将一枚除锈铁钉放入其中,观察现象。

(3)宏电池的腐蚀

取2支洁净的小试管,各加入3mL含有少量酚酞的混合溶液。取2枚除过锈的小铁钉,经自来水冲洗,用滤纸吸干,分别在其中部紧密地缠上一段干净的锌丝和铜丝。然后再分别放在上述2支试管的溶液中,静置数分钟(不要晃动),观察现象并用两极反应式解释之。

2.金属腐蚀的防护

(1)有机缓蚀剂的作用

取2支试管,各加入3mL0.1 mo1·L-1HCl溶液,在某一试管中加入5滴20%的乌洛托品,在另1支试管中加入5滴水,将2枚清洁无锈的铁钉分别放入其中。反应片刻后,分别在2支试管中各加入1滴0.1 mo1·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液,观察和比较出现的现象,并用两极反应式解释之。

(2)无机缓蚀剂的作用(金属表面的磷化)

准备2支洁净试管和2枚已用浓HCl溶液除过锈的并用水清洗干净的铁钉。将其中1根铁钉放入试管,另1根铁钉完全浸入磷化液磷化,约5~10min后用镊子取出,用去离子水淋洗后将其放入空的洁净试管中,观察磷化膜。

(3)检验质量

向上述2支装有铁钉的试管中,分别加入3%的CuSO4检验液3mL,静置2-3min后,观察现象并用反应式解释之。

五、注意事项

1. 铁钉一定要事先算好需要几个,然后集中除锈。

2. 需要静置数分钟的实验,千万不要晃动试管,以免现象观察不明显。

3. 用锌丝缠铁钉时要慢缓慢用劲缠紧,防止锌丝折断;不要缠满铁钉,只要铁钉有一段被缠上就可观察到现象。

4.铁片,铜丝,锌丝,铁钉等用后洗净回收至原处。所有试剂用后放回原处。

5.实验中一定要仔细观察现象有无变化,记录现象要完整,并用学过的知识和有关反应方程式解释之。

六、实验记录

七、思考题

1.吸氧腐蚀发生的条件是什么?两极反应式分别如何?

2.析氢腐蚀的条件是什么?两极反应式分别如何?

篇2:腐蚀的电化学教案

2)电化学腐蚀速率的测定

金属的腐蚀速度可用腐蚀失重或腐蚀深度表示,也可用腐蚀电流密度表示。

在电化学腐蚀过程中,一般以自腐蚀电流密度icorr的大小来衡量金属的腐蚀速度。

测定腐蚀电流密度的方法很多,本实验用塔费尔直线外推法来测定金属电化学腐

蚀过程中的腐蚀电流密度,来衡量金属的腐蚀速度。如图2-1为塔费尔直线。

图2-1极化曲线外延法测得金属腐蚀速度

极化曲线的这一区段称为塔费尔区,也叫强极化区。在极化曲线中,塔费尔

直线延长线的交点处,金属阳极溶解的速度和阴极的去极化反应的速度相等。金

属的腐蚀达到相对稳定,这时的电位即是自腐蚀电位,自腐蚀电位的高低反应了

材料发生腐蚀的难易程度,自腐蚀电位越高,材料越不容易发生腐蚀,自腐蚀电

位越低,材料就越容易发生腐蚀;所对应的电流就是金属腐蚀电流,腐蚀电流反

应了金属发生腐蚀的快慢程度,腐蚀电流越大,金属发生腐蚀的速度就越大,腐

蚀电流越小,金属发生腐蚀的速度就越小。根据这一原理,测定金属的极化曲线。

将阳极或者阴极的塔费尔直线外推到与过电位为零的直线相交,交点对应的电流

为腐蚀速度。

3)实验设备及条件

①实验设备

实验采用电化学测量系统对各试样进行电化学腐蚀性能测试实验。其装置如

图2-2所示:

图2-2 电化学极化曲线测量装置示意图

实验装置中三电极体系中以饱和甘汞(SCE)电极作为参比电极(reference electrode);Pt 电极作为辅助电极(auxiliary electrode);代测试样为研究电极(research electrode)。参比电极和研究电极间用盐桥连接,鲁金毛细管(capiliary)距研究电极1~2毫米。

电化学工作站部分参数如下:

初始电位(V):-2;终止电位(V):2.2;扫描段数:1;终止电位处保持时间:0;静置时间:2s;电流灵敏度(A/V): 1.e-0.04。

②实验条件

a.腐蚀试样:对1#到12#试样进行蜡封,即:在试样上用油性笔取1cm×1cm的面积,并在其上放置橡皮,而后将烧化的蜡汁快速滴于试样表面,即蜡封处理。

b.腐蚀溶液:3.5%的NaCl水溶液(与浸泡实验相对应)

篇3:腐蚀的电化学教案

金属的腐蚀速度与极化作用

文/林玉珍·北京化工大学

在实际中,人们不仅关心金属设备和材料的腐蚀倾向,更重要的是关心腐蚀过程进行的速度。一个大的腐蚀倾向不一定对应着一个高的腐蚀速度。例如铝,从热力学角度看,它的'腐蚀倾向很明显,但在某些介质中,它的腐蚀速度却极低,比那些腐蚀倾向较小的金属更耐蚀。可见,腐蚀倾向并不能作为腐蚀速度的尺度。对于金属设备来说,要设法来降低腐蚀反应的速度,以达到延长其使用寿命的目的。为此,必须了解腐蚀过程的机理,掌握不同条件下腐蚀的动力学规律以及影响腐蚀速度的各种因素,并寻求有效地解决方案。

腐蚀原电池

腐蚀发生的根本原因是由于环境中有氧化剂存在。而在工程中“材料/环境”组成的电极系统,由于种种原因(如材料成份等)使金属表面各处的电位不相等,统称为电化学不均匀性,从而形成腐蚀原电池,加速了腐蚀。例如工业锌,因其中含杂质(如Cu),存在着腐蚀电池,所以它的腐蚀速度要比纯锌大的得多如图1所示。

图1锌在稀酸中的腐蚀

腐蚀电池的工作历程

腐蚀电池的工作原理与—般原电池相同

,如图2所示。阳极(区)上发生失去电子的氧化反应(阳极反应),电位相对较低,是电池中的负极,也是发生腐蚀的地方。阴极(区)上发生接收电子的还原反应(阴极反应),电位相对较高,是电池中的正极。腐蚀电流Ic的流向是指正电荷流动的方向,电流从阳极流出进入溶液中,再从溶液中流入阴极。

图2腐蚀电池的上作历程

腐蚀电池中,这三部分工作,相互联系,缺—不可。只要其中任何一个步骤停止,整个电池工作就停止,体系中的金属腐蚀也就停止。

腐蚀电池的特点

①腐蚀电池是短路的原电池,它将化学能变成电能,但却不能被利用,而是以热的形式散失掉了。

②腐蚀电池的存在,只能加速腐蚀,而不是腐蚀发生的根本原因。如果环境中没有氧化剂存在,即使有腐蚀电池的存在,也不会发生腐蚀。

③根据腐蚀电池中的电极大小,常把腐蚀电池分为宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池两类。

极化作用

极化作用及其表征

观察一个简化的腐蚀电池的工作,如图3所示。

图3腐蚀电池及其电流变化

当外电路未接通前,外电路的电阻相当于无穷大,电流为零。

当电池接通的瞬间,可观察到一个很大的起始电流。根据欧姆定律,其电流为:

式中Ek°为阴极(铜)的开路电位;Ea°为阳极(锌)的开路电位;R为电

池系统的总电阻。当电流瞬间达到最大值后,随时间的增长电流却很快减小,最后稳定在一个较小的电流值。

从欧姆定律可知,影响电流强度I的因素有二,电池两极间的电位差和电池内外电阻的总和R。电池接通,总电阻R并没有变化,那么电流I的减小只能是电池两极间的电位差降低的结果。实验测得的情况也完全证明了这一现象。

如图4所示,当电路接通后,阴极(铜)的电位变得越来越负;而阳极(锌)的电位变得越来越正;两极间的电位差变得越来越小,最后当电流减小并稳定在某值时,阴极的电位负移至Ek,而阳极的电位正移至Ea;两极的电位差减小到Ek-Ea,由于Ek-Ea《Ek°-Ea° ,所以在R不变的情况下,I移要比I始小很多。

图4

电极电位随时间变化的示意图

由于电流的通过而引起原电池两极间电位差变小,导致电池工作电流强度降低的现象,称为原电池的极化作用。随电流通过,阳极的电位向正值方向移动的象称为阳极极化。阴极的电位向负值方向移动的现象称为阴极极化。

同时,消除或碱弱阳极和阴极极化作用的过程称为去极化作用或去极化过程。能消除或减弱极化作用的物质称为去极化剂。因此,可以认为环境中存在的氧化剂就是—种去极化剂。

可见,腐蚀电池的极化作用,导致腐蚀电流减小,从而降低了腐蚀速度。如果没有极化作用,金属材料和设备的腐蚀速度也将大得多。极化相当于—种阻力,增大极化有利防腐。 为便于准确理解极化作用,经常利用电位E-电流强度I或电流密度i图来描述。如图5所示。

图5极化曲线

图中ECu°和EZn°分别为铜电极和锌电极的开路电位。随着电流密度的增加,阳极电位沿曲线EZn° A向正方向移动,而阴极电位沿曲线ECu°K向负方向移动。

把表示电极电位与极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。图

5中EZn° A为阳极极化曲线;而ECu° K为阴极极化曲线。ΔEa和ΔEk分别是在电流密度为i1时的阳极极化值和阴极极化值。

从极化曲线的形状得知,电极极化的大小可判断电极反应的难易程度。若极化曲线较陡,表明极化值较大,反应的阻力大,过程较难进行;若极化曲线较平坦,则表明极化值较小,阻力也小,反应容易进行。

极化产生的原因和类型

极化现象产生的实质在于电子的迁移速度比电极反应及其相关的步骤完成的速度快。进行阳极反应时,金属离子转入溶液的速度落后于电于从阳极流到外电路的速度,这就使阳极上积累起过剩的正电荷,导致阳极电位向正方向移动;在阴极反应中,接受电子的物质来不及与流入阴极的电子相结合,这就使电子在阴极上积累,导致阴极的电位向负方向移动。

任何一个电极反应的进行,都要经过—系列互相连续的步骤,其中阻力最大的、进行最困难的、决定整个电极过程速度的最慢步骤称为控制步骤,电极的极化主要是电极反应过种中控制步骤所受阻力的反映。

极化主要分为两类:电化学极化和浓度极化,其极化曲线的形状如图6所示。

图6有极化时电极过程的极化曲线

电化学极化:如果电极反应所需的活化能较高,因而使有电荷转移的电化学过程速度变得最慢,成了整个电极过程的控制步骤,由此导致的极化称为电化学极化又称活化极化。

篇4:应用化学金属材料腐蚀电化学自荐信

尊敬的领导:

您好!

我是四川理工学院材料化学系应用化学专业的一名硕士研究生,将在6月毕业。研究方向是金属材料表面处理及防腐技术,在研究生期间作的课题是:《环保型不绣钢彩色化及其电化学性能的研究》其创新之处主要是不含铬的环保配方,以通过四川省科技厅验证。正准备申请专利。参与省科技(教育)厅重点项目两项,与东方锅炉集团,四川久大盐业集团,攀钢等合作横向项目5项。发表相关文章13篇,其中一篇英文,四篇核心期刊。下面是我的详细介绍:

毕业于山东师范大学化学工程与工艺专业,毕业于济南大学化学工程与工艺专业,20将毕业于四川理工学院应用化学专业材料腐蚀与防护实验室(四川省重点实验室)。在这期间,接受过全方位的大学基础教育和研究生的培养,受到良好的专业训练和能力的培养,在金属材料,腐蚀电化学,金属表面处理(化学转化膜、常温磷化、防锈技术),金属腐蚀测试等各个领域,有扎实的理论基础和实践经验,有较强的实践和研究分析能力。熟悉电子探针显微分析系统、电化学工作站,金相显微镜,原子力显微镜等设备的'操作。

四川理工学院是四川省重点建设的骨干院校之一。学院创建于1965年,其前身是原华东化工学院(现华东理工大学)四川分院,经过40年的建设和发展,学院已成为一所具有自己鲜明特色和优势,以工学为主,理、工、管、文、经、法、历史学、教育学相结合,以本科教育为主,具有研究生、本科生和专科生多层次办学体系的多科性大学。而金属材料腐蚀与防腐专业是本院最具有影响力的学科。

三年的研究生学习中,在导师张述林教授的严格指导及个人的努力下,我不但系统掌握了相关的化学基础理论,也大大提高了个人的科研能力。在此基础上,我熟练掌握了各类文献的查阅、阅读和分析。查阅了近百篇的中文资料和四十多篇的英文资料。同时,我进一步提高了英语的听、读、写等能力以及熟练操作计算机的能力。

此外,我还积极地参加各种社会活动,抓住每一个机会,锻炼自己。三年的生活,我深深地感受到,在竞争中获益,向实际困难挑战。我热爱目前我所学习的专业,殷切地期望能够在您的领导下,为这一光荣的事业献出我的一份微薄的力量,并且在实践中不断学习、进步,我相信成功将来自您的选择和我的努力。

本人有不怕苦、不怕累,任劳任怨的奉献精神及团结协作精神,创新能力强,有事业心和责任感,遵纪守法,品行端正。热爱科研事业,愿意为企业奉献。请贵领导给我一次机会!谢谢。

祝愿贵单位事业蒸蒸日上!

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篇5:腐蚀

腐蚀

腐蚀fǔ shí[释义]

①(动)基本义:通过化学作用;使逐渐消损破坏;例如氢氧化纳破坏肌肉和植物纤维。

②(动)使人在坏的思想、行为、环境等因素影响下逐渐变质堕落。资本主义的生活方式~灵魂。(作谓语)

[构成]  并列式:腐+蚀[同义]  侵蚀

篇6:电化学练习题

A B C D

5.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生bL氧气(标准状况),则M的.相对原子质量为( )

⑵说明上述变化的原因。

6.(18分)由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。

⑴a电极材料_______,其电极反应式为_____________________。

⑵电解液d可以是_______,则白色沉淀在电极上生成;也可以是_______,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。

A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液

⑶液体c为苯,其作用是________________,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是__________________________。

⑷若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为_______________________________________。

专题(七)答案例 题例1【答案】⑴H2、O2;负极:2H2+4OH- -4e- =4H2O,正极:O2+2H2O+4e- =4OH-;⑵负极:2H2-4e- =4 H+,正极:O2+4 H++4e- =2H2O;pH变小;pH变大;⑶负极:CH4+10OH--8e- = CO32-+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e- =8OH-。

例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶ ∶1;(4)不变、不变、增大、减小;(5)45.18。

课堂练习

1D2B3C4AD5C

6. ⑴2CH3OH +3O2+4OH-==2CO32-+6H2O,⑵负极,下降,13.44L,

⑶①O2+4e-=4O2-,②负极。)

7答案:(1)Al-3e=Al3+

(2)2H2O+O2+4e=4OH-

课后练习

1C2C3B4B

5答案: ⑴Fe一端升高,Ag一端降低,同时Fe端逐渐溶解,Ag端有红色物质析出,水溶液略显浅蓝色;⑵上述变化的原因见解析。

6.⑴Fe,Fe-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔绝空气,防止产物被氧化;赶尽溶液中的氧气;⑷白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。

篇7:AZ31和AZ61镁合金在模拟海水中的腐蚀电化学行为

AZ31和AZ61镁合金在模拟海水中的腐蚀电化学行为

应用极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了两种Mg-Al-Zn系合金--AZ31和AZ61在模拟海水中的腐蚀电化学行为.根据两种镁合金在浸泡过程中腐蚀介质pH值的变化以及扫描电子显微镜对合金微观金相组织和腐蚀形貌的观察,讨论了镁合金的腐蚀机理及合金元素Al的'含量对镁合金耐蚀性能的影响.结果表明,AZ61镁合金具有比AZ31镁合金更好的耐蚀性能,其原因主要是AZ61镁合金中Al含量较高使合金的微观组织结构更有利于耐蚀性能的提高.

作 者:李凌杰 于生海 雷惊雷 刘传璞 张胜涛 潘复生 LI Ling-jie YU Sheng-hai LEI Jing-lei LIU Chuan-pu ZHANG Sheng-tao PAN Fu-sheng  作者单位:李凌杰,LI Ling-jie(重庆大学化学化工学院,重庆400044;重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400044)

于生海,雷惊雷,张胜涛,YU Sheng-hai,LEI Jing-lei,ZHANG Sheng-tao(重庆大学化学化工学院,重庆,400044)

刘传璞,潘复生,LIU Chuan-pu,PAN Fu-sheng(重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400044)

刊 名:电化学  ISTIC PKU英文刊名:ELECTROCHEMISTRY 年,卷(期): 14(1) 分类号:O646.6 TG172.5 关键词:镁合金   模拟海水   腐蚀   合金元素  

篇8:时光的腐蚀

一曲曲轻柔的音乐穿过了我的耳蜗,像月夜悲鸣的虫,夏间哀叫的蛙。

我用残损的手掌捧起一抔沉重的黄土,嗅了嗅它的气息,没有香草的芬芳,到有腐殖的霉味。

就像原始森林荫下一段腐朽的湿木头,长满了形形色色的菌类。呵,开了花。菌类散着孢子,迷散在冰凉的空气中。

这是一曲曲优雅,流转于我的沉木的脑间,洗着我的封建的腐朽,震着我的渐渐麻木的心脏。

光阴啊!流年啊!

不是我感叹,

你太让我心叹!

初三:佩乐

篇9:腐蚀文字效果制作

现在很多平面设计中都能看到各种各样有着支离破碎纹理的的文字效果,具体是用什么方法做出来的呢?今天我们介绍spider9935的方法,这个方法的原理很简单,主要步骤就是定义好支离破碎纹理的图案,然后把这些图案铺到文字上,再把纹理和文字相交的部分删去,主要运用了Photoshop中的图案定义、图案填充等技巧。

最终效果

1.打开一张图片做背景。用文字工具输入一些文字,调整文字的大小,用鼠标右键点击文字层,在弹出的菜单中选择“象素化图层”

现在很多平面设计中都能看到各种各样有着支离破碎纹理的的文字效果,具体是用什么方法做出来的呢?今天我们介绍spider9935的方法,这个方法的原理很简单,主要步骤就是定义好支离破碎纹理的图案,然后把这些图案铺到文字上,再把纹理和文字相交的部分删去。主要运用了Photoshop中的图案定义、图案填充等技巧。

最终效果

1.打开一张图片做背景,

用文字工具输入一些文字,调整文字的大小,用鼠标右键点击文字层,在弹出的菜单中选择“象素化图层”

2.创建一个新的图层,同时将其他的图层前的眼睛图标关闭,以免妨碍绘制在新建图层上,使用工具栏里的铅笔工具,在其选项栏中将笔画的粗细设置为“1象素”,颜色为黑色。在画面上随意画网状线,然后利用矩形选框,选取如图区域。之后,选择菜单中的 编辑 > 定义图案,指定名称后确定。

3.用鼠标选中图层1,选择菜单中 编辑 > 填充,在对话框中,选择 图案 方式,在定义中选择刚才定义的图案,确定后,图案就会应用到图象上。然后选中文字层,按住 Ctrl 键单击图层1,就可以选中网线。接着按 Delete 键,可删除网线文字。执行后取消选取。最后关闭图层前的眼睛,就可以看到文字支离破碎的效果了.

篇10:应用电化学课件

应用电化学课件

学习目标

1、熟练掌握原电池的电极名称、电子流向、电极反应式及原电池总反应式;

2、掌握几种新型燃料电池的工作原理;

3、熟练掌握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判断;会书写电极反应式和电解总反应方程式;

4、掌握电解前后溶液的浓度和pH值变化的计算。

典型例题

【例1】⑴今有2H2+O2 2H2O反应,构成燃料电池,则负极通的应是

,正极通的应是 ,电极反应式为负极: ,正极: 。

⑵若把KOH改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式为负极: ,

正极: 。⑴和⑵的电解质不同,反应进行后,其溶液的pH个有什么变化 。

⑶若把H2改为CH4,用KOH作电解质,则电极反应式为负极: ,正极 。

【例2】 (南通四市联考试题)右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状态)气体。回答:

(1)直流电源中,M为 极。

(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为 __g。

(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:2∶___∶_ ∶ 。

(4)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同) ,AgNO3溶液的pH ,H2SO4溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH ___。

(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。

课堂练习

1、蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池作用,

下列是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时的反应:Fe +NiO2+2H2O 放电充电Fe(OH)2+ Ni(OH)2,下列有关爱迪生蓄电池的推断中不正确的是( )

A.放电时Fe作负极,NiO2作正极

B.放电时溶液中的阳离子向正极移动

C.充电时的阴极反应是Fe(OH)2 +2e- == Fe + 2OH-

D.该蓄电池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作电解质溶液

2、生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关电极反应及产物的判断正确的.是:

A.负极反应可能是O2+2H2O+4e- =4OH-

B.负极反应的产物主要是C6H12O6 被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

C.正极反应可能是6C6H12O6-24e- + 24OH-==6CO2+18H2O

D.正极反应的产物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O

3、下列四组原电池,其中放电后,电解质溶液质量增加,且在正极有单质生成的是( )

A.Cu、Ag、AgNO3溶液 B.Zn、Cu 浓H2SO4

C.Fe、Zn、CuSO4溶液 D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液

4.(多选)用石墨做电极电解AlCl3溶液时,下列电解液变化曲线合理的是( )

A B C D

5.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生bL氧气(标准状况),则M的相对原子质量为( )

A. B. C. D.

6.摩托罗拉公司最新研发了一种由甲醇和氧气及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用锂电池的10倍,且待机时间超过一个月。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- 。

⑴该电池总反应的离子方程式为——————————————————————————————————————;

⑵甲醇是————极,电池在放电过程中溶液的pH将_________(填“下降”或“上升”、不变”);若有16g 甲醇蒸汽被完全氧化产生电能,并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO4溶液(假设整个过程中能量总利用率为80%),则将产生标准状况下的O2 ______升。

⑶最近,又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体大是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

① 电池的正极反应式为_________________,

② 放电时固体电解质里O2-离子的移动方向是向_______极移动(填正或负)。

7、1991年我国首创以铝、空气和海水电池为能源的新型海水航标灯.它以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍.根据以上叙述,填写这种电池两极的电极反应式:

(1)负极: .

(2)正极: .

篇11:电化学分析课件

电化学分析课件

电分析化学依靠其较为完备的理论体系,发挥越来越重要的作用。下面是电化学分析课件内容,为大家提供参考。

电化学领域研究一直是化学领域中难度系数等级最高的一个分支,电化学有别于简单的化学腐蚀。化学腐蚀一般是指物质与另一种具有某种具有腐蚀性质的物质发生特定的化学反应的过程,简单的化学腐蚀存在于带有腐蚀性的物质之间,一般的化学反应是物质内部成分的互相交替或者相互交叉结合的具体过程。而电化学腐蚀却与之不同,电化学腐蚀的过程虽然也是腐蚀性质的化学反应过程,但其反应的过程中伴有电子形式物质的存在和产生过程。电化学和化学简单的分析和现象观察总结规律不同,其主要研究分析电子形式反应。

1.电化学腐蚀简述

电化学腐蚀,相对于化学腐蚀现象的区别是:电化学腐蚀过程是金属与带电物质之间发生的化学反应,使得金属在电离子的反应破坏下,金属表面遭到严重的损害,甚至使金属的属性发生不同程度改变的化学腐蚀过程。在电化学反应过程中有电流的产生,电流的产生主要原因是金属与带电介质发生的反应,带电介质是整个电化学腐蚀过程中极其重要的催化剂,没有带电介质的参与,即不会发生电化学腐蚀现象。当电化学腐蚀发生时电流在金属的表面存在,电流分为阴极和阳极,和电流的正负极类似。其中,与带电介质发生反应的金属如果在反应发生过程中本身所拥有的某种金属原子丧失,原子在反应之后以离子的形式脱离金属物质而存在,那么这样的电化学腐蚀反应过程也可以称为阳极反应。而类似地,当电化学腐蚀反应发生过程中,带电介质在于金属原子的交互作用过程中,带电介质中以电子形式存在的物质与金属原子发生反应,结果导致带电的介质中电子形式的丧失,而变为原子等金属原子等类型的物质存在的化学腐蚀反应,又叫阴极反应。阴极反应实质上就是电子形式变为原子形式的通过电化学腐蚀过程以非电子形式存在的反应。阴极反应和阳极反应是相互独立而又同时进行的,又叫做共轭反应。

电化学腐蚀的表现有原电池反应。即:不纯的金属与电解质溶液融合,发生原电池反应,电解质溶液可以使活泼的金属失去电子而被氧化,金属被氧化的腐蚀是电化学腐蚀的一个常见现象。其中发生电化学腐蚀的电解质溶液的主要功能就是造成金属的氧化效应,使得金属在电解质溶液中获得氧,而被腐蚀,发生质变。电化学腐蚀的这种金属被氧化的腐蚀例子有很多,例如:铁在潮湿的'空气中所发生的腐蚀现象。这其中的腐蚀现象包含几个要素,一是被腐蚀的金属是铁;二金属发生腐蚀的条件是空气的潮湿性。在化学学科中的元素周期表和其他元素的稳定性的比较中,很容易发现:铁是稳定性质比较好的金属物质,一般属于不活泼的金属物质,在一般情况下,铁不易和其他介质发生反应,在地壳中常以固体的形态存在。

由于铁的稳定性能极高,铁在干燥的空气里长时间不容易被腐蚀或者和其他物质发生化学反应,然而,铁在潮湿的空气中发生腐蚀反应的情况是极容易的。这是因为在潮湿的空气中,铁的表面在于空气接触时被空气中的潮湿水汽所覆盖,形成水膜,水汽中含有氢离子、氧离子和氢氧根离子,这样的氢氧根离子形成了电解质溶液,电解质溶液很容易将铁金属中的铁原子被氢氧根离子所氧化,经过化学反应变为氧化铁或者四氧化三铁等具备氧的铁的化合物,在电解质的反应过程中产生电流和电子形式的成分,从而形成了一个原电池。

2.电分析化学简述

电分析化学是运用电学和电化学的原理进行化学方面测量的一门科学,电化学分析主要涉及两个学科,即电化学和分析化学。电化学分析科学和物理学、材料学及生物学的关系十分密切。在电化学分析的主要领域内化学学科与物理学科、化学材料的关系是很明显的,一直以来化学反应和物理反应是相辅相成的关系,化学现象和物理现象是相伴随着存在的,即化学现象的发生一定存在某种物理现象的存在,例如铁与潮湿的空气发生铁的氧化腐蚀反应,铁被氧化的过程是一种化学反应现象,其中空气潮湿中的水汽上升并且覆盖在铁金属表面的过程又属于物理现象中的汽化和液化过程。

2.1电分析化学方法是具备快速、灵敏、准确的微量的特点

其快速性和灵敏度使其具备的优势地位十分有利,电分析的全过程是依靠电力设备和仪器进行的分析过程,电的使用大大减少了分析的时间,提高了分析的效率,并且增加了分析结果的准确性。电分析仪器简单,价格低廉,尤其应用于分析有机生物和环境过程中表现的优势和潜力十分显著。此外,电分析化学方法可以实现无限制、无条件的使用,即使在苛刻的条件,例如流动的河流、危险的熔岩或核反应堆等恶劣环境中也可以发挥其独特的作用。

2.2电分析化学的还涉及到电极过程动力学和电极反应机理的研究

电极过程是电极表面进行的化学和表面扩散现象。电极过程动力学有利于冶金、有机物合成、化学传感器以及金属材料的腐蚀防护。电分析化学关于电极反应的原理的研究有助于考察原电池形成的具体规律和运用原电池的各种化学腐蚀现象的解释说明。

2.3物质在电极上的氧化还原反应对许多学科都具有借鉴意义,尤其表现在生物化学和药物学方面

例如,药物在人体内的代谢过程就是一个生物氧化还原过程,与药物在电极上的氧化还原反应具有某些相似性。从电极反应的机理,可以了解这些药物的生物氧化还原过程。研究拒抗作用和人体中常见物质的影响等,为药物的具体临床使用和药效的有效发挥等医学领域方向的研究提供必要的理论基础。

电化学概念学习误区的分析

高中化学教师需要认真研究学生在概念学习的误区类型和成因,并采取有针对性的应对措施,消除学生在概念认识和理解上的误区,让学生真正理解概念,准确应用,提升学生应用分析能力。

不少学生在理解一些抽象的电化学概念时感到较为困难,不能准确把握其实质,也就无法真正做到理解和正确运用,高中化学教师需要认真研究学生在概念学习的误区类型和成因,并采取有针对性的应对措施,确保学生都能正确把握,做到深化理解,准确应用,促进学生思维能力提升,发展他们的综合能力。

一、高中电化学概念学生学习存在的误区类型分析

(一)学生未能深入理解原电池中电子转移的实质

现在高中学生在学习原电池的有关知识时,最先学习的知识内容是Cu-Zn原电池,由于这些内容相对抽象,不少学生在学习过程中不能深入理解,对概念及其原理理解相对浅显,不能正确地解释氢气在铜棒上产生的原因和原理。相当一部分学生在学习过程中只是记住了结果,并不能准确地理解过程和原理,还有不少学生错误地认为阳离子和阴离子向相对的电极移动,是正负电荷相互吸引所致。

(二)对于原电池的工作原理没有能够正确理解

氢氧燃料电池主要是根据原电池反应的基本原理,选用氢氧作为主要原料而制成的化学电源,不少学生错误地将化学电源认为是电解池,认为该电池发生的氧化还原反应不是自发的化学反应。也有一部分学生的判断是正确的,但是,在电极反应方程式的理解上存在误解,一方面是因为这些知识平时接触的知识相对较少。另一方面,平时学生生活中的各种实际名称和化学学科知识中的定义重合,容易造成概念混淆和误判。

(三)对于电解池中外加电源的功能认识和理解不到位

学生学习原电池工作原理,在老师的引导下和讲解之下,也能理解其反映的基本原理。但是,对电解池外加电源的功用认识模糊,不知道其在整个装置当中的关键作用,由此产生了很多的疑惑和误解。不少学生主观上理解电极带电,可以从电极所携带的正负电荷来判断阴阳离子的运动速度和方向;有些学生认为提供电子是外加电源的主要功用,外加电源导入电子并促进其从负极向阴极流动,这样就可以使电池中的阳极带上正电荷,而阴极就带上了负电荷,阴阳离子本身具有相互吸引的特点,便做定向移动。这是学生对概念先入为主的原因造成的,是以前对概念的认识,造成现在的排斥,这是思维定势的强大惯性,促使学生不能针对新概念的认识和感悟,不能根据实际情况及时转变思维。高中电化学概念与高中物理,电学知识学习和应用同时进行,学生容易将物理学中的电流、电荷、电极等方面的知识直接迁移到化学电池的学习中来,理解和解释其中的原因。

二、纠正学生概念理解和认识应用误区的措施分析

(一)创设适应的认知冲突问题情境,颠覆学生的思维惯性和认知定势

很多时候学生的思维容易受到以往模式的影响,已有思维的惯性容易带给学生更多的影响和制约,让学生在原来的轨道上运行新的知识概念,使问题在现有的轨道上逐步偏离,引发认识的错误和实践的变轨,导致学生不能真确理解一些新的概念。高中化学电化学概念教学引导学生走出理解的误区,就要针对学生实际,创设一些更具冲突性的认知情境,让学生产生加强的思维落差和张力,以此来引发学生扭转思考的方向和路径,从而纠正他们在学习中出现的问题。

例如,学习“原电池原理”的相关教学内容时,教师可以首先向展示铜锌稀硫酸原电池这个最为常见也是最为简单的应用模型,由此可以让学生去思考一个新的问题,如何才能组装一个能够产生电能的模型装置呢?因为,在此之前,他们已经有了电池能导电、氧化还原离子转移、电池等方面的概念和实验操作经验,促使学生对现有的装置进行思考和突破,并预测一些相P的实验装置模型的设计和应用原理。这些概念和思维都会受到以往思维的惯性影响,教师为学生进行实验演示,结果让学生观察与自己的想象大相径庭,由此产生激烈的认知冲突。此时,教师再对学生进行阐释分析,强化学生对新概念的认识和理解,建立一个全新的化学概念和思维模式。

(二)注重概念的深入阐释,防止学生将不同学科领域概念混淆

生活中的各种电器和电源设备都笼统地称之为电池,不同形状,不同用途,不同材质,不同科学原理的电源或者蓄电存储设备,都以此来称谓,学生在理解上容易受到生活现象的误导。原电池的电极反应与电极和电解质本身有着非常密切的关系,在分析理解电极反应时不能抛开电极与电解质这些最为基本的要素。同时对一种事物的认识是一个逐步深入循序渐进的过程,电化学概念的理解也是如此。要抓住概念的本质属性表述语,深入理解概念不同于其它事物的最本质的部分,引导学生逐步深化理解,以此来正确理解,深入领悟。

(三)深入领悟原电池构成条件,领悟电源工作原理

原电池形成必须满足三个条件,一是具有不同的两极,而是电解质溶液,三是浸入溶液中的两极必须用导向加以连接构成一个闭合电路。原电池不仅是一种将化学能转变成电能的装置,也是更好地揭示化学电源工作原理的装置。而普通电池是通过电路产生电势差,形成电场。原电池中点电解溶液中的阴阳极处在内电路中,阴离子只能由高电势向低电势出运动,如锌铜原电池氢离子移向铜片得到电子而生成氢气就是这个原理。

总之,电池和电解池是高中化学教学的重要内容,也是学生学好化学的重要基础,很多学生缺乏这方面的知识基础和实践经验,并且这方面内容相对其他方向的知识较为抽象难懂。教师需要结合学生实际,分析原因并采取有效的措施,减少误区,降低难度,提升学习效率。

篇12:电化学知识点总结

电化学知识点总结

一、原电池

课标要求

1、掌握原电池的工作原理

2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式

要点精讲

1、原电池的工作原理

(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。

若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

(2)原电池装置的构成

①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

(3)原电池的工作原理

原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。

2、原电池原理的应用

(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱

①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。

③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。

(2)原电池中离子移动的方向

①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动;

②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。

注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;

内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法:

(1)由组成原电池的两极材料判断

一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断

在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断

原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。

(5)根据电极质量增重或减少来判断。

工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。

(6)根据有无气泡冒出判断

电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。

本节知识树

原电池中发生了氧化还原反应,把化学能转化成了电能。

二、化学电源

课标要求

1、了解常见电池的种类

2、掌握常见电池的工作原理

要点精讲

1、一次电池

(1)普通锌锰电池

锌锰电池是最早使用的干电池。锌锰电池的电极分别是锌(负极)和碳棒(正极),内部填充的是糊状的MnO2和NH4Cl。电池的两极发生的反应是:

(2)碱性锌锰电池

用KOH电解质溶液代替NH4Cl作电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电极反应如下:

(3)银锌电池――纽扣电池

该电池使用寿命较长,广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液。其电极反应式为:

(4)高能电池――锂电池

该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小,所以比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大,使用寿命长。

如作心脏起搏器的锂碘电池的电极反应式为:

2、二次电池

原理:充电电池在放电时进行的氧化还原反应在充电时又逆向进行,生成物重新转化为反应物,使充电放电可在一定时期内循环进行。

铅蓄电池

构成:该电池以Pb和PbO2作电极材料,硫酸作电解质溶液。

放电时二氧化铅电极上发生还原反应,铅电极上发生氧化反应。充电时二氧化铅电极上发生氧化反应,铅电极上发生还原反应。

3、氢氧燃料电池

(1)氢氧燃料电池的构造

在氢氧燃料电池中,电解质溶液为KOH溶液。石墨为电极,H2和O2或空气)源源不断地通到电极上。

(2)氢氧燃料电池的优点是产物只有水,不产生污染物。

本节知识树

根据原电池的工作原理,设计了各种用途的原电池产品。需要了解常见电池的基本构造、工作原理、性能和使用范围。

三、电解池

课标要求

篇13:电化学知识点总结

1、掌握电解池的工作原理

2、能够正确书写电极反应式和电解池反应方程式

3、了解电解池、精炼池、电镀池的原理

要点精讲

1、电解原理

(1)电解的含义:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解,这种把电能转变成化学能的装置叫做电解池。

(2)构成电解池的条件

①直流电源。

②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。

③电解质溶液或熔融态电解质用石墨、金、铂等制作的电极叫做惰性电极,因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用还原性较强的材料制作的电极叫做活性电极,它们作电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。

(3)阴、阳极的判断及反应原理

与电源的正极相连的电极为阳极。阳极如果是活泼的金属电极,则金属失去电子生成金属阳离子;阳极如果不能失去电子,则需要溶液中能失去电子(即具有还原性)的离子在阳极表面失去电子,发生氧化反应。

与电源的负极相连的电极为阴极。阴极如果是具有氧化性的物质,则阴极本身得到电子,发生还原反应,生成还原产物;阴极如果不能得到电子,则溶液中的离子在阴极表面得电

子,发生还原反应(如下图所示)

2、电解原理的应用

(1)电解饱和食盐水以制备烧碱、氯气和氢气

①电解饱和食盐水的反应原理

②离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程

(2)电镀

①电镀的含义:电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

②电镀的目的:电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。

③电镀特点:“一多、一少、一不变”。一多指阴极上有镀层金属沉积,一少指阳极上有镀层金属溶解,一不变指电解液浓度不变。

(3)电镀的应用――铜的电解精炼

①电解法精炼铜的装置

②电解法精炼铜的化学原理

电解精炼是一种特殊的电解池。电解精炼中的两个电极都是同种金属单质,阳极是纯度较低的金属单质,阴极是纯度较高的金属单质。

(3)电冶金

原理:化合态的金属阳离子,在直流电的作用下,得到电子,变成金属单质。

本节知识树

化学能与电能可以相互转化。电能转化为化学能的反应为电解反应,实现电能转化成化学能的装置叫电解池。

原电池与电解池比较

四、金属的电化学腐蚀与防护

课标要求

①能够解释金属电化学腐蚀的原因

②了解金属腐蚀的危害

③掌握金属腐蚀的防护措施

要点精讲

1、金属的腐蚀

(1)定义:金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

(2)分类:由于金属接触的介质不同,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:金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应,而不是原电池反应,无电流产生。

②电化学腐蚀:不纯的金属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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

(3)电化学腐蚀

电化学腐蚀,实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果。

①析氢腐蚀

钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜,在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池。这无数个微小的原电池遍布钢铁表面,在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。若电解质溶液酸性较强则发生析氢腐蚀。

②吸氧腐蚀

金属表面酸性较弱或呈中性时,溶解在溶液中的氧气与水结合,生成OH-,消耗了氧气,从而使得溶液不断吸收空气中的氧气而发生吸氧腐蚀。

2、金属的防护

金属防护的目的就是防止金属的腐蚀。金属的防护要解决的主要问题就是使金属不被氧化。

(1)牺牲阳极的阴极保护法

将被保护的金属与更活泼的金属连接,构成原电池,使活泼金属作阳极被氧化,被保护的金属作阴极。

(2)外加电源的阴极保护法

利用外加直流电,负极接在被保护金属上成为阴极,正极接其他金属。

(3)非电化学防护法

①非金属保护层②金属保护层③金属的钝化

3、判断金属活动性强弱的规律

(1)金属与水或酸的反应越剧烈,该金属越活泼。

(2)金属对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,该金属越活泼。

(3)一种金属能从另一种金属的盐溶液中将其置换出来,则该金属比另一种金属更活泼。

(4)两金属构成原电池时,作负极的金属比作正极的金属更活泼。

(5)在电解的过程中,一般地先得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性弱。

本节知识树

在揭示金属腐蚀的严重性和危害性的基础上,分析发生金属腐蚀的原因,探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

篇14:热力设备的腐蚀和防护

2.1 氧腐蚀防止措施

设备在运行过程中受到的氧腐蚀主要是根据氧的浓度、PH值、水温、水中离子和水的流速有关,其中最主要的因素就是氧气的浓度,所以要防止氧腐蚀就要减少溶氧量,主要的方法就是对水除氧,降低水中的氧气含量达到最低。主要方法有:

2.1.1 热力除氧

热力除氧的作用机理是在敞口设备中将水加热到沸点,这时氧气在水汽分界面上的分压等于零,水中溶解的氧气就会自然分离出来。由于二氧化碳的溶解度和氧气一样,所以在热力除氧的过程中还能除去大部分的二氧化碳。目前热力设备防腐中的除氧器主要有淋水盘、喷雾填料、膜式等。

2.1.2 化学除氧

化学除氧的方法主要是利用化学药品进行除氧。高参数的锅炉一般使用联胺法,参数比较低的锅炉采用烟硫酸钠。

(1)联氨的溶解机理:实质上联氨是一种还原剂,特别是在碱性的溶液中,联胺的还原性更强。根据运行经验,联氨除氧的效果与联氨的浓度、溶液的PH值、温度、催化剂等因素有密切关系。为了取得良好的除氧效果,联氨处理的合理条件是:

水温在200℃以上,介质的PH值在8.7-11之间,有一定的过剩量,最好能加催化剂。联胺法在一定的条件下还可以对锅炉水内的一些具有腐蚀性的杂质进行化学消除,所以联氨可以防止锅内生成铁垢和铜垢。(2)亚硫酸钠的处理原理:亚硫酸钠易溶于水,是一种还原剂,能和水中的氧反应生成硫酸钠。

2.2 酸腐蚀预防措施

2.2.1 降低锅炉补水的碱度。因为热力设备的水气系统中的二氧化碳的主要来源就是补给水中的碳酸盐,所以降低了补给水的碱度,就可以将系统中的二氧化碳含量降低。降低水中的碱度一般采用不同的水气净化的方法,例如石灰处理、氢钠离子交换等处理发放均可以是热力设备中的游离二氧化碳降低到安全标准。

2.2.2 在水汽循环中减少汽水损失,降低系统的补水频率和水量,尤其是一些电热一体的电厂应尽量增加回水量,以此减少补水。

2.2.3 首先,增加维护防止凝气器泄漏,提高凝结水的质量。其次,对直流锅炉、超高压以上参数的大容量锅炉的`凝结水应该进行相应的净化处理,以去除因凝汽器泄漏而进入凝结水的产生腐蚀的杂质。

2.2.4 在运行中防止空气渗漏到水汽系统中,同时提高除氧器的利用率。除氧器尽量维持在较高的运转压力和相应的温度,还可以加装在沸腾装置,以提高排除水中的游离二氧化碳的效率。

2.3 应力腐蚀预防措施

降低部件在运行中的应力,采用焊接代替榫卯连接,改善结构和安装的方法,必要时可以在设备的管道外加装保护措施。另外在运行中保证设备的负荷在稳定状态下,避免超负荷运转。

2.4 锅炉介质浓缩腐蚀预防措施

2.4.1 做好维护保持锅炉的整体的受热面状态良好,保持表面清洁和表面形成良好的保护膜。

2.4.2 采取措施减少给水的钢铁含量。首先,要达到这样的目标就必须降低给水系统的氧腐蚀、减少凝水系统、疏水系统的氧腐蚀、二氧化碳腐蚀。其次,还要防止设备停用时的腐蚀和腐蚀产物进入锅炉。最后,应采取措施防止锅炉外的水处理系统腐蚀,以此减少给水的含铁量。

2.4.3 保证按照设计标准正确进行锅炉的运行和操作,尽量使锅炉的载荷平稳,防止超负荷运转。还要使锅炉稳定燃烧,减少启停次数。

3 总结

热力设备的腐蚀产生的根本原因就是设备供水的酸碱值的改变,在高温高压的作用下产了一系列的化学反应,从而导致了设备的管路的性质改变,导致了腐蚀。在进行防腐措施的时候应当根据不同的机组的特点,采用合理的防腐措施以达到最佳的防腐效果。

参考文献

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