不是,通常做腐蚀试验所用的腐蚀液都是模拟试样工作环境而配制,而耐蚀材料不可能说放在这类腐蚀液中一段时间就能有明显的腐蚀现象,否则你的材料就完全没有应用价值。
一般评价耐蚀性能采用极化曲线法或者烟雾试验的方法。
极化曲线法:如你在试样表面做了钝化要测定钝化后耐蚀性是否有所提高,就可以设计如下对比试验:做2个试样A和B,其中A试样表面不做钝化,B试样做钝化处理,然后将A,B试样做成电极浸入腐蚀介质中测量稳态的伏安(E~I)数据,作log|I|~E图,对比分析腐蚀电流是否有所差异,或者说测定腐蚀电位是否有所改变,从而评定耐蚀性。
盐雾试验法通常采用时间相对较短的人工加速模拟盐雾试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备一一盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在夭然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速酷酸盐雾试验、交变盐雾试验等。你可以查阅相关资料看你的腐蚀试验是否合适采用此钟方法,如合适可在较短的时间内便可以观察到明显的腐蚀现象。
而钝化膜是通过附着在试样表面提高试样表面阻抗从而提高腐蚀电位达到耐蚀的效果。
防腐蚀衬里的施工方法
防腐蚀衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同的介质条件和设备及管道需求,可选取不同的衬里材料. 聚氯乙烯塑料衬里分为硬聚氯乙烯塑料衬里和软聚氯乙烯塑料衬里。衬里的施工方法一般有三种:松套衬里、螺栓固定衬里、粘贴衬里
1松套衬里是以钢壳为主体,里面加衬硬聚氯乙烯板材。这种结构常用于尺寸较小的设备,衬里和钢壳不加以固定,因此钢壳不限制硬聚氯乙烯的胀缩.
2当设备尺寸较大时,为了防止衬里层从钢壳上脱落下来,可采用螺栓固定衬里。
3粘贴衬里是用胶粘剂(一般称为胶),把硬聚氯乙烯薄板(2-3mm)粘贴在钢壳内状的物件,除干性快、流平性较差的涂料外,可适用于各种涂料。刷涂法可使涂料渗透金属表面的细孔,加强涂膜对金属的附着力。缺点是劳动强度大、工作效率低、涂布外观欠佳。 铅衬里适用于常压或压力不高、温度较低和静载荷作用下工作的设备;真空操作的设备、受振动和有冲击的设备不宜采用。铅衬里常用在制作输送硫酸的泵、管道和阀等。
铅衬里的固定方法有搪钉固定法、螺栓固定法、压板固定法(焊接式)等。
1搪钉固定法是在设备内表面某些部位搪上铅,其形状为圆形或方形,称为搪钉,把铅衬里铅板焊在这些搪钉上。
2螺栓固定法是采用埋头螺栓,贯穿钢制压板、衬铅板和壳体,将三者加紧固定,而后在钢制压板上蒙上铅覆盖板,将其周边与衬铅板施以铅焊封闭
3压板固定法(焊接式)是衬铅施工中较新的一种方法。该方法采用单板双端固定,是把衬铅板铺设在壳体上以后,在铅衬里需要固定的位置开两个方孔,两个方孔的距离随实际而定
4铅衬里施工中还应注意:铅板焊接可采用氢氧焰火乙炔氧焊接。施焊时必须采用中性焰,并应避免仰焊;施焊的焊缝中不应有油脂、泥沙、水等杂质;焊口边缘及焊口的坡度必须用刮刀刮净,使之露出金属光泽,并应随刮随焊焊缝为多层焊时,每焊完一层必须将表面刮净后,方可焊下一层 玻璃钢衬里的施工方法主要有手糊法、模压法、缠绕法和喷射法四种
1手糊法:边铺衬玻璃布(毡),边涂刷胶粘剂(配制好的胶液),直至要求层数(厚度),固化后即成玻璃钢制品。
2缠绕法:连续将玻璃纤维纱或玻璃布浸胶液后,用手工或机械连续缠绕在胎模或内衬上,经固化后即成玻璃钢制品。主要用于制造管道、高压容器和圆筒形设备。
3模压法:将已干燥的浸胶液的玻璃布叠好后放人压模内进行加温加压,经过一定时间后即固化成型。
4喷射法:利用喷枪将树脂和固化剂喷成细颗粒,并与有玻璃钢纤维切割器喷射出来的短切纤维混合后喷覆在模具表面,再经滚压固化而成。
例如:对于受气相腐蚀或腐蚀性较弱的液体介质作用的设备,一般衬贴3-4层玻璃布即可。而条件比较苛刻的腐蚀环境,则衬里总厚度至少应大于3mm。在衬贴过程中,涂刷胶粘剂必须使每层玻璃布充分浸润,尽可能挤出纤维间空隙中的空气。并且最好每衬粘一层,待干燥或热处理后再衬粘下一层,这样可以使溶剂充分挥发和树脂固化程度高,有利于提高玻璃钢衬里的抗渗性。 1.砖板衬里施工是采用胶泥砌衬法,在设备的内壁,采用胶泥衬砌耐腐蚀砖板等块 状材料,将腐蚀介质同基体设备隔离,从而起到防腐蚀作用。
2.砖板衬里的优点:所用主材砖板和胶泥来源广泛,价格便宜;工艺简单,施工方 法成熟,适应砌衬各种尺寸、形状的设备、地坪、渠沟、基础、烟囱等;选用不同材质的 砖板和胶牯剂,可以获得耐蚀性、耐热性、耐磨性良好的保护层。
3.砖板衬里缺点:施工要求严格.因为胶泥缝较多,极少数胶泥缝的损坏,都可能 引起被保护设备的损坏。而且砖板衬里只能采用手工操作,施工期长,劳动强度大;另外 衬层厚,施工后设备增重较大,也增加了制造成本;其抗冲击、振动或温度急变性能差。
电化学知识点总结
电化学是化学知识中的一个重要考点,我们应该怎么进行相关知识点的掌握呢下面是我为大家带来的电化学知识点总结,希望对大家有所帮助。
电化学知识点总结1
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。
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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。
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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
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。
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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。
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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。
电化学知识点总结2一、原电池的原理
1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)
①活拨性不同的两个电极 ②电解质溶液 ③自发的氧化还原反应 ④形成闭合回路
2.原电池正负极的确定
①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应
③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极
④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑
氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:
碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-
酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O
总反应都是:2H2+ O2=2 H2O
二、电解池的原理
1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)
①构成闭合回路 ②电解质溶液 ③两个电极 ④直流电源
2.电解池阴阳极的确定
①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极
②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→ 电解池的阳极→导线→电源正极
③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动
④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序
三.原电池与电解池的比较
原电池电解池
(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置
(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路
(3)电极名称负极正极阳极阴极
(4)反应类型氧化还原氧化还原
(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入
四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
1、放电顺序:
如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>+。
阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。
(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、+这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。
2、电解时溶液pH值的变化规律
电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;
②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;
③若阴极上有,阳极上有,且V O2=2 V H2,则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;
④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶 液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。
3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
五、电解原理的应用
(1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
(2)电镀:应用电解原理,在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
(3)精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中Cu2+浓度减小
(4)电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
六、电解举例
(1)电解质本身:阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH -。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。
①HCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极(H+) 2H++2e-=H2↑
总方程式 2HCl H2↑+Cl2↑
②CuCl2(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极(Cu2+>H+) Cu2++2e-=Cu
总方程式 CuCl2 Cu+Cl2↑
(2)电解水:阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH -。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。
①H2SO4(aq):阳极(SO42-<OH-= 4OH――4e-=2H2O+O2↑ 阴极(H+) 2H++2e-=H2↑
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
②NaOH(aq):阳极(OH-)4OH――4e-=2H2O+O2↑ 阴极:(Na+<H+= 2H++2e-=H2↑
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
③Na2SO4(aq):阳极(SO42-<OH-= 4OH――4e-=2H2O+O2↑阴极:(Na+<H+=2H++2e-=H2↑
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
(3)电解水和电解质:阳离子放电能力强于水电离出H+,阴离子放电能力弱于水电离出OH-,如活泼金属的无氧酸盐;阳离子放电能力弱于水电离出H+,阴离子放电能力强于水电离出OH -,如不活泼金属的含氧酸盐。
①NaCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极:(Na+<H+= 2H++2e-=H2↑
总方程式 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
②CuSO4(aq):阳极(SO42-<OH-=4OH――4e-=2H2O+O2↑ 阴极(Cu2+>H+) Cu2++2e-=Cu
总方程式 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑
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