4. 电治金 6.4.1电解及其应用 铝的电解法制备示意图 64.1电解及其应用 利用电解的原理从矿石中将金属单质还 原出来的过程称为电治金，特别对于Na、 ·阳极采用石量，阴极采用有石墨村底的钢。 NaAIF6(助格) Mg、A1等活泼金属来说，电冶金是一种 2A1203 4A1+302 非常重要的方法（阴极有金属产品） 电解 p°Na1a<p°H,01H, 石墨电极 小下+大上Na与水反应，故不能在水中制备和保存 Al-O+Na AlFs 液态) 液态留 产品在阴极：吸引阳离子变金属 1.化学腐蚀 6.4.2金属的腐蚀与防护 电化学腐蚀 6.4.2金属的腐蚀与防护 · 化学腐蚀是指金属在高温下与腐蚀性气体或非 电解质发生单纯的化学作用而引起的破坏现象。 电化学腐蚀是由于金属与电解液发生作用，使 这在金属的加工、铸造、 热处理过程中是经常 金属表面形成原电池而引起的，这种原电池又 遇到的。 称为腐蚀电池。 。 例如，高温下，轧钢中的铁被氧化而形成疏松 腐蚀电池中发生氧化反应的电极（给电子）称为 的“铁皮”： 阳极（原电池负极），发生腐蚀而被溶解。发 生还原反应的电极称为阴概（正极）， ·2Fe+02=2Fe0 。 腐蚀电池中的铁为阳极（即负极），杂质（如 ·4Fe0+02=2Fe203 FegC)为阴极（即正极）。 ·Fe0+Fe203=Feg04 ·例如，在石油中含有各种有机硫化物，它们对 Fe2+/Fe 金属输油管及容器也会产生化学腐蚀。 6.4.2金属的腐蚀与防护 金属腐蚀-吸02腐蚀 金属腐蚀-析2腐蚀 中性或碱性环境中： ·酸性环境中 负极：Fe(s)=Fe2++2e p°=-0.44V 负极：Fe(s→Fe2++2ep°(Fe2+/Fe)=-0.44V 正极：02(g)+2H20+4e=40H p°=0.4V 正极：2H+2e→H2 p°(H+/H2)=0V 总反应：2Fe+0,+2H,0=2Fe(OH2 Fe2+进一步被氧化成铁锈(Fe203●xH20) 总反应：Fe+2H20=Fe(OH)2+2H2 Water drople 0 (Cathode) (Anode) 02+4+4→2H,0 e→Fe2+2 O2+2H0+4e-→4Ot 1010 第 6章氧化还原反应 4. 电冶金 利用电解的原理从矿石中将金属单质还 原出来的过程称为电冶金，特别对于Na、 Mg、Al等活泼金属来说，电冶金是一种 非常重要的方法（阴极有金属产品） 6.4.1电解及其应用 2 2 / / o o ϕ ϕ Na Na + < H O H 小下+大上Na与水反应，故不能在水中制备和保存 第 6章氧化还原反应 铝的电解法制备示意图 • 阳极采用石墨，阴极采用有石墨衬底的钢。 2 Al2O3 4Al + 3O2 NaAlF6 电解 6.4.1电解及其应用 •产品在阴极：吸引阳离子变金属 （助熔） 第 6章氧化还原反应 1．化学腐蚀 • 化学腐蚀是指金属在高温下与腐蚀性气体或非 电解质发生单纯的化学作用而引起的破坏现象。 这在金属的加工、铸造、热处理过程中是经常 遇到的。 • 例如，高温下，轧钢中的铁被氧化而形成疏松 的“铁皮”： • 2Fe ＋ O2 = 2FeO • 4FeO ＋ O2 = 2Fe2O3 • FeO ＋ Fe2O3 = Fe3O4 • 例如，在石油中含有各种有机硫化物，它们对 金属输油管及容器也会产生化学腐蚀。 6.4.2金属的腐蚀与防护 第 6章氧化还原反应 2．电化学腐蚀 • 电化学腐蚀是由于金属与电解液发生作用，使 金属表面形成原电池而引起的，这种原电池又 称为腐蚀电池。 • 腐蚀电池中发生氧化反应的电极(给电子)称为 阳极（原电池负极），发生腐蚀而被溶解。发 生还原反应的电极称为阴极（正极）； • 腐蚀电池中的铁为阳极(即负极)，杂质（如 Fe3C）为阴极(即正极)。 Fe2+/Fe 6.4.2金属的腐蚀与防护 第 6章氧化还原反应 金属腐蚀—吸O2 腐蚀 中性或碱性环境中： 负极: Fe(s) = Fe2 + + 2e- ϕo =- 0.44 V 正极: O2 (g) + 2H2O + 4e- = 4OH- ϕ o = 0.4 V 总反应：2Fe+O2 +2H2 O=2Fe(OH)2 Fe 2 + 进一步被氧化成铁锈（Fe2O3 • x H2O） 6.4.2金属的腐蚀与防护 第 6章氧化还原反应 金属腐蚀—析H2 腐蚀 • 酸性环境中 负极: Fe(s) J Fe 2 + + 2e- ϕ°（Fe2+ /Fe) = -0.44 V 正极: 2H+ + 2e- J H2 ϕ°(H+ /H2 ) = 0 V 总反应：Fe+2H2O ==Fe(OH)2 +2H2