自然环境中的腐蚀课件.ppt

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1、水的腐蚀大气腐蚀土壤腐蚀任务四自然环境中的腐蚀模块三21水的腐蚀一、淡水腐蚀水分为淡水和海水，而人类大量利用的水是淡水，其量仅为覆盖地球表面总水量的0.6%，随着工农业的的飞速发展，淡水的消耗量急剧增加，导致目前全世界都面临着淡水资源减少的危机，因此要节约用水。在淡水的利用中工业用水量占用了淡水的大头，而工业冷却水又占工业用水量的60%，如何节约工业冷却水呢？我们采用循环使用的办法来节约用水。42水的腐蚀（一）循环冷却水的相关知识1、凉水塔凉水塔是利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上产生的废热的一

2、种设备。工作原理：依靠塔顶部的电力风机，强行把塔外的冷空气，经塔下部的进风百叶窗吸入塔内；热水由布水系统均匀分布到填料表面，与进塔的空气成逆向流动，并进行质交换，部分水分气化，水温降低，湿热空气由风机排出塔外，冷却水集中后进入积水池。53水的腐蚀（一）循环冷却水的相关知识2、工艺流程64（二）钢铁在淡水中的腐蚀（1）淡水腐蚀的特点淡水中钢铁的电化学腐蚀通常是受溶解氧的去极化（氧化）所致。电化学反应式：阳极：Fe－2e→Fe2＋阴极：O2＋2H2O＋4e→4OH－溶液中发生如下化学反应：Fe2＋＋2OH－→

3、Fe（OH）2↓4Fe（OH）2＋O2＋2H2O→4Fe（OH）3↓水的腐蚀75水的腐蚀（二）钢铁在淡水中的腐蚀（2）影响淡水腐蚀的主要因素①PH值PH＝－lg﹝H＋﹞﹝H＋﹞×﹝OH－﹞＝10－14单位：mol/la、PH﹤4时，覆盖层溶解。阴极反应既有吸氧过程又有析氢过程，腐蚀不是单纯受氧浓度扩散控制，而是两个阴极反应的综合，腐蚀速度较快。覆盖层溶解：Fe（OH）3＋3H＋→Fe3＋＋3H2O析氢过程：2H＋＋2e→H2↑b、PH＝4～10时，阴极为氧的去极化作用，凡是能加速氧的扩散速度的因素都能加速

4、腐蚀，反之抑制腐蚀。c、PH﹥10时，碳钢表面钝化，腐蚀速度下降。d、PH﹥13时，因碱度太大可造成碱腐蚀，所以一般控制PH﹤11，以防止碱在局部区域浓缩而发生碱脆。86水的腐蚀（2）影响淡水腐蚀的主要因素②温度一般水温每升高10℃,碳钢的腐蚀速度约加快30%。③溶解氧的浓度溶解氧对钢铁的腐蚀作用有两方面：a.氧作为阴极去极剂把铁氧化成Fe2+离子，起促进腐蚀的作用。b.氧使水中的Fe(OH)2氧化为铁锈Fe(OH)3、Fe2O3·H2O等的混合物，在铁表面形成氧化膜，在一定条件下起抑制腐蚀的作用。97（

5、2）影响淡水腐蚀的主要因素④水的流速一般情况下，水的流速增加，腐蚀速度增加，增大到一定值，腐蚀速度下降，因形成了钝化膜，而后速度再继续增加，因冲刷作用，腐蚀速度又增大。⑤水中溶解盐类当水中含盐量增加时，溶液电导率增大，腐蚀速度加快；但含量超过一定浓度以后，由于水中氧的溶解度降低，腐蚀速度反而减小。【思考】举例说明对防腐有害的金属离子、阴离子？水的腐蚀108水的腐蚀（2）影响淡水腐蚀的主要因素⑥微生物微生物会加速钢铁腐蚀，腐蚀主要有以下几种途径。a、厌气性硫酸盐还原菌缺氧时:SO42-→S2-或S促进腐蚀(

6、反应式见教材P58)b、好气性硫杆菌氧存在时：S2-→S6+可以使循环冷却水的pH值达到1左右，导致酸性腐蚀，严重时会使水泥结构的冷却塔产生开裂，甚至倒塌。c、铁细菌铁细菌是好氧菌，吸附在钢铁的局部表面，随着微生物对氧的消耗，使氧的浓度不均，造成氧浓差腐蚀。119水的腐蚀（3）防止淡水腐蚀的途径①减少含有氯化物环境中氧的含量。②水质稳定处理。③采用涂料及镀层保护。④采用阴极保护。（三）混凝土在水中的腐蚀混凝土组成：普通水泥（由粘土与石灰石等烧制而成）+钢筋（为了增加强度）。水泥的主要成份：CaO及SiO2

7、。水泥的特点：强碱性，耐碱、耐水不耐酸，硫酸盐、氯化物对其产生腐蚀作用。防腐措施：混凝土可采用涂料保护来防止腐蚀或渗透，也可采用耐酸砖板衬里防腐。1210水的腐蚀二、海水的腐蚀1、海水腐蚀的特点海水中含量较多的是Cl－，还有较多的溶解氧，在表层海水中溶解氧接近饱和。（1）所有结构金属在海水中腐蚀的阴极过程基本上都是由氧还原所控制。（2）由于海水中含有大量氯离子，对大多数金属的钝化膜中破坏性很大。（3）因海水中电阻率小，在金属表面形成的腐蚀电池都有较大活性。（4）海水中易出现局部腐蚀，能形成腐蚀小孔。131

8、1水的腐蚀二、海水的腐蚀2、影响海水腐蚀的主要因素（1）含盐量：盐度波动直接影响钢铁腐蚀速度，大量Cl—破坏或阻止钝化。（盐度：指1Kg海水中溶解的固体物质的总克数。）（2）含氧量：海水中含氧量增加，可使腐蚀速度增大。（3）温度：温度升高，腐蚀速度增大。（4）海水流速：海水流速增大，去极化速度增大，腐蚀加快。（5）海生物：缝隙腐蚀、宽度0.025～0.10mm。3、防止海水腐蚀的途径（1）合理选材：选用Cu或Cu合金，尤其是含