化學(xué)保護(hù)金屬的方法(防止金屬腐蝕的主要方法)
1.防止金屬腐蝕的主要方法有哪些
金屬腐蝕的防護(hù)主要方法有：①改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
例如，把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。
例如，在金屬表面涂漆、電鍍或用化學(xué)方法形成致密耐腐蝕的氧化膜等。③電化學(xué)保護(hù)法。
因?yàn)榻饘賳钨|(zhì)不能得電子，只要把被保護(hù)的金屬做電化學(xué)裝置發(fā)生還原反應(yīng)的一極——陰極，就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應(yīng)消除。具體方法有：a.外加電流的陰極保護(hù)法。
利用電解裝置，使被保護(hù)的金屬與電源負(fù)極相連，另外用惰性電極做陽(yáng)極，只要外加電壓足夠強(qiáng)，就可使被保護(hù)的金屬不被腐蝕。b.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。
利用原電池裝置，使被保護(hù)的金屬與另一種更易失電子的金屬組成新的原電池。發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí)，原金屬做正極（即陰極），被保護(hù)，被腐蝕的是外加活潑金屬——負(fù)極（即陽(yáng)極）。
此外，還有加緩蝕劑等方法，減緩或防止金屬被腐蝕。
2.防止金屬腐蝕的方法有哪些
除金、鉑等少數(shù)貴金屬之外，絕大多數(shù)金屬在空氣和水中都會(huì)受到腐蝕。
防止金屬腐蝕的一個(gè)簡(jiǎn)單原理，就是把金屬和腐蝕性的環(huán)境相隔離。防腐方法簡(jiǎn)單歸納如下：（1）非金屬保護(hù)層。
將耐腐蝕的非金屬物質(zhì)，如油漆、噴漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、瀝青、高分子材料（如塑料、橡膠、聚酯）等，涂在要保護(hù)的金屬表面上，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。（2）金屬保護(hù)層。
用耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金，覆蓋被保護(hù)的金屬表面，覆蓋的方法有電鍍、熱噴鍍、真空鍍等。按防腐蝕的電化學(xué)性質(zhì)來(lái)說(shuō)，保護(hù)層可分為陽(yáng)極保護(hù)層和陰極保護(hù)層。
陽(yáng)極保護(hù)層金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比基體金屬低，例如鍍鋅鐵板，鋅為陽(yáng)極，鐵為陰極。陰極保護(hù)層金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比基體金屬為高，例如鍍錫鐵板，錫為陰極，鐵為陽(yáng)極。
就保護(hù)層將金屬和環(huán)境隔離的作用而言，兩種保護(hù)層無(wú)原則區(qū)別。但當(dāng)保護(hù)層受到損壞變得不完整時(shí)，情況就不同了。
如前所述，陰極保護(hù)層將使基體金屬成為陽(yáng)極，造成孔蝕。陽(yáng)極保護(hù)層，如鍍鋅鐵板，此時(shí)鋅為陽(yáng)極，基體金屬鐵是陰極，受到腐蝕的是鍍層鋅，而非鐵。
直到鍍層受到相當(dāng)大的破壞，不能對(duì)基體金屬起到保護(hù)作用時(shí)，基體金屬才開(kāi)始腐蝕。（3）電化學(xué)保護(hù)。
①犧牲陽(yáng)極保護(hù)：將標(biāo)準(zhǔn)電極電位較低的金屬和需要保護(hù)的金屬連接起來(lái)，構(gòu)成電池。這時(shí)，需要保護(hù)的金屬因電極電位較高成為陰極，不受腐蝕，得到保護(hù)。
另一個(gè)電極電位較低的金屬是陽(yáng)極，被腐蝕。例如，海上航行的船舶，在船底四周鑲嵌鋅塊。
這時(shí)，船體是陰極，受到保護(hù)，鋅塊是陽(yáng)極，代替船體被腐蝕。這種保護(hù)法是保護(hù)了陰極，犧牲了陽(yáng)極，故稱犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。
②陰極保護(hù)：這是利用外加電源來(lái)保護(hù)金屬。把需要保護(hù)的金屬接在負(fù)極上，成為陰極而免除腐蝕。
另外取一些鐵塊接到正極上，使之成為陽(yáng)極，讓其腐蝕，實(shí)際上也是犧牲陽(yáng)極。和上面的方法所不同的是，這里由外電源提供電流，而不是由電池本身提供電流。
化工廠的一些酸性溶液貯槽或管道，以及地下水管、輸油管等，常用這種方法防腐。③陽(yáng)極保護(hù)：這也是利用外加直流電源來(lái)保護(hù)金屬。
但把需要保護(hù)的金屬接在正極上，成為陽(yáng)極。按理這應(yīng)該加速金屬腐蝕。
但對(duì)一些能形成保護(hù)性氧化膜的金屬，并非一定加速金屬腐蝕。相反，在適當(dāng)正的電位范圍內(nèi)，由于陽(yáng)極上氧化作用加劇，在金屬表面上形成一個(gè)完整的氧化膜層，使金屬得到保護(hù)，腐蝕電流明顯下降。
這種現(xiàn)象叫做金屬的電化學(xué)鈍化。陽(yáng)極保護(hù)就是將能夠鈍化的金屬，在外加陽(yáng)極電流的作用下，使其鈍化而得到保護(hù)。
（4）加緩蝕劑保護(hù)。緩蝕劑是一種化學(xué)物質(zhì)，將它少量地加入到腐蝕介質(zhì)中，就可顯著地減小金屬腐蝕的速率。
由于緩蝕劑用量少，簡(jiǎn)便而且經(jīng)濟(jì)，故是一種常用的防腐手段。緩蝕劑通常分為三類(lèi)。
①鈍化劑：一般是無(wú)機(jī)類(lèi)的強(qiáng)氧化劑。例如，鉻酸鹽、硝酸鹽、鉬酸鹽等。
它們的作用就是使腐蝕介質(zhì)具有更強(qiáng)的氧化性，使金屬表面保持完整的氧化膜。其作用和電化學(xué)的陽(yáng)極保護(hù)異曲同工。
②有機(jī)緩蝕劑：其中包括酸洗緩蝕劑和抗蝕油脂。鋼鐵的酸洗是許多加工過(guò)程的必不可少的預(yù)處理工序，目的是除去鋼鐵表面的氧化物，但這個(gè)過(guò)程必然也會(huì)使金屬本身受到腐蝕。
為了減少金屬的腐蝕，在酸洗時(shí)必須加入緩蝕劑。這種緩蝕劑通常有：鄰位和對(duì)位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、對(duì)位硫甲酚等。
其作用機(jī)理是：緩蝕劑被普遍地吸附于鋼鐵的表面，使得鋼鐵酸洗時(shí)引起腐蝕的電極反應(yīng)受到阻化。有的緩蝕劑可以提高氫的超電壓，使氫離子還原的陰極反應(yīng)受阻；有的緩蝕劑可使鐵氧化為二價(jià)鐵離子的反應(yīng)受阻，使陽(yáng)極極化。
但一般認(rèn)為，緩蝕劑可以同時(shí)減慢陰極和陽(yáng)極的反應(yīng)，使鋼鐵的腐蝕速率明顯降低。抗蝕油脂用于金屬材料和制件在運(yùn)輸和貯藏期間的暫時(shí)防腐，它主要由油、脂或蠟等加入少量有機(jī)添加劑組成。
這種有機(jī)添加劑一般是極性化合物，可吸附于金屬表面。其作用機(jī)理相似于酸洗緩蝕劑，所不同的是，要求抗蝕油脂中的添加劑在近中性的條件下發(fā)生作用，而酸洗緩蝕劑要求在酸性條件下發(fā)生作用。
作為抗蝕油脂中的添加劑的有機(jī)物質(zhì)通常為：有機(jī)胺類(lèi)、環(huán)烷酸鋅、各種石油產(chǎn)品氧化的產(chǎn)物、磺化油的堿金屬和堿土金屬的鹽等。③氣相緩蝕劑：氣相緩蝕劑是一種能揮發(fā)，但蒸氣壓較低且其蒸氣具有防腐作用的物質(zhì)。
它主要用于重要機(jī)器零件（如軸承等）在貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中的防腐。其防腐機(jī)理并不十分清楚，主要還是和氣相緩蝕劑在金屬表面的吸附有關(guān)。
最有效也是使用最廣的一種氣相緩蝕劑是亞硝酸二環(huán)己烷基胺，這是一種無(wú)毒無(wú)氣味的白色結(jié)晶，揮發(fā)較慢，在較好的封閉包裝空間中，室溫下對(duì)鋼鐵制件可以有一年的有效防腐期。它的缺點(diǎn)是，會(huì)加速一些有色金屬如鋅、錳、鎘等的腐蝕，所以在使用時(shí)應(yīng)特別注意制件中有無(wú)有色金屬。
3.常用的金屬防腐方法有哪幾種
金屬的腐蝕防護(hù)主要方法有以下幾種。
1、金屬防腐的結(jié)構(gòu)改變法
金屬防腐的常見(jiàn)辦法之一是改變金屬的結(jié)構(gòu)。金屬的種類(lèi)很多，一些重金屬的化學(xué)活性低，不易受到其他物質(zhì)的腐蝕，也有部分金屬與其他金屬配合使用能有效提高防腐能力，例如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等材料制成不銹鋼
就能獲得較好的防腐效果。
2、金屬防腐的保護(hù)層法
金屬防腐的保護(hù)層法使用范圍最為廣泛，這種防腐方法是在金屬的表面制造各種材質(zhì)的保護(hù)層，將金屬產(chǎn)品與外界的腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，從而達(dá)到防止腐蝕的效果。金屬防腐的保護(hù)層可以通過(guò)涂抹、噴涂、電鍍、熱鍍、噴鍍等方法形成。
金屬防腐的防護(hù)層材料很多，常見(jiàn)的有機(jī)油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。金屬防腐的電鍍和熱鍍一般是使用不易腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻和鎳等。金屬防腐的另一種材料是鋼鐵在表面形成的氧化膜，也就是黑色四氧化三鐵薄膜，同樣能起到防腐作用。
3、金屬防腐的電化學(xué)保護(hù)法
金屬防護(hù)的電學(xué)保護(hù)法是以原電池理論為原理對(duì)金屬進(jìn)行防腐保護(hù)的方法，根據(jù)原電池理論，只要能夠消除引起化學(xué)腐蝕的原電池的反應(yīng)，就可以實(shí)現(xiàn)金屬的防腐。金屬防腐的電化學(xué)保護(hù)法分為陽(yáng)極保護(hù)和陰極保護(hù)兩個(gè)類(lèi)別，其中陰極保護(hù)應(yīng)用較多。
4、金屬防腐的腐蝕介質(zhì)處理法
金屬防腐可以通過(guò)對(duì)腐蝕介質(zhì)的處理來(lái)完成，這種方法著重消除腐蝕介質(zhì)的存在，也就是保持金屬機(jī)械的干燥，例如經(jīng)常擦干拭機(jī)械上的水分、在精密儀器中防止干燥機(jī)、在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑等都是屬于這種防腐方法。
4.金屬表面的化學(xué)處理方法有哪些
金屬表面的氧化、鈍化、磷化都屬于金 屬表面的化學(xué)處理方法，其目的在于提高金 屬的防腐防銹能力和增加金屬與漆層的粘附力。
（1） 氧化處理金屬的氧化處理是金屬表面與氧或氧化劑作用而形成保護(hù)性的氧 化膜，防止金屬腐蝕。氧化方法有熱氧化 法、堿性氧化法、酸性氧化法（黑色金屬） 以及化學(xué)氧化法、陽(yáng)極氧化法（有色金屬）等。
（2） 鈍化處理金屬鈍化處理的目的 與前面談到的氧化處理一樣，都是保護(hù)金 屬，防止腐蝕的。鈍化處理液的主要成分是 鉻酸鹽及少量的磷酸、硫酸或硝酸等。
（3） 磷化處理磷化處理是指鋼鐵在 含有鋅、鐵、錳的磷酸鹽溶液中，由于金屬 和溶液的界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水 的磷酸鹽，使鋼鐵表面形成一層附著良好的 保護(hù)膜，這種方法稱為鋼鐵磷化。
5.常見(jiàn)的金屬防銹的方法有什么
防銹應(yīng)針對(duì)金屬腐蝕的原因采取適當(dāng)?shù)姆椒?常用的方法有：
1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)
例如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼.
2、保護(hù)層法
在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使金屬制品與周?chē)g介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。如：
(1)在鋼鐵制件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。
(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕。
(3)用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層細(xì)密穩(wěn)定的氧化膜.如在機(jī)器零件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細(xì)密的黑色四氧化三鐵薄膜等。
3、對(duì)腐蝕介質(zhì)進(jìn)行處理消除腐蝕介質(zhì)，如經(jīng)?？珒艚饘倨鞑摹⒃诰軆x器中放置干燥劑和在腐蝕介質(zhì)中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等.。
擴(kuò)展資料：
銹沒(méi)有致密的組織。水和氧氣會(huì)穿透銹，繼續(xù)使內(nèi)部的鐵生銹。若要防銹，就需要有可以防止生銹的致密表層。不銹鋼的表面是一層不容易反應(yīng)的三氧化二鉻。若使用鎂、鈦、鋅、鋁，也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似不易反應(yīng)的致密氧化物表層。
鍍鋅是一種常見(jiàn)的防銹處理方式，在要保護(hù)的物品上，利用電鍍或熱浸鍍鋅的方式鍍上一層鋅。使用鋅的原因很多，包括其價(jià)格便宜、和鐵的附著性好，而且當(dāng)鋅和鐵接觸時(shí)，鋅和鐵會(huì)形成一個(gè)電池，由于鋅活性較強(qiáng)，鋅是電池的陽(yáng)極，會(huì)被氧化，借此可保護(hù)電池陰極的鐵不被氧化（即陰極保護(hù)）。
若在腐蝕性更強(qiáng)的環(huán)境中（例如鹽水中），會(huì)用鎘來(lái)代替鋅。若在接合口，接頭或孔穴附近，鍍層會(huì)因外力或加工而受到破壞，無(wú)法完整的包覆待保護(hù)物，此時(shí)鍍層就只能靠陽(yáng)極保護(hù)的方式來(lái)發(fā)揮保護(hù)作用了。有些先進(jìn)的鍍層，鋅之外還會(huì)加入鋁，鋁會(huì)移轉(zhuǎn)到鍍層被破壞的部分，鋁和氧化鋅均可保護(hù)鐵，效果更好。
若針對(duì)更惡劣的環(huán)境或希望產(chǎn)品有更長(zhǎng)的壽命，防銹處理方式時(shí)也會(huì)同時(shí)使用鍍鋅和涂層。
參考資料：搜狗百科-銹
