关于化学腐蚀的论文

化学角度解释文物腐蚀原理：1．金属文物的腐蚀金属文物包括金、银、铜、铁、锡、铅的器皿，大气对它们的腐蚀与大气的成分有关。主要的腐蚀物有硫化物，SO2、SO3、H2S等；氮化物，NO、NO2、NH3、HNO3；氯化物，Cl2、HCl，有机氯化物等。这些因素作用于文物，腐蚀的速度决定于各地域、各时期的湿度、温度、降雨量、日照量等，一般地，在文物上肉眼可见液膜的称为湿大气腐蚀；肉眼难见液膜的称为潮大气腐蚀；无液膜的腐蚀称为干燥大气腐蚀。大气腐蚀的实质是化学腐蚀和微电池腐蚀，最为厉害的当数湿大气腐蚀。埋藏于土壤中的金属文物腐蚀取决于土壤的特性，土壤的多相性、毛细管多孔性、不均匀性和相对固定性等特性，文物在土壤中主要是构成宏电池腐蚀。2、无机非金属文物的腐蚀石刻、石雕、石窟寺、陶、瓷、玉器、壁画、泥塑及土遗址等都属无机非金属材质。其腐蚀形式主要是风化、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。风化指晶体性物在大气中逐渐失水、变质、分解、碎裂；缝隙腐蚀指异物或结构的原因使文物产生缝隙，缝内溶液中有关离子无法迁移、扩散而造成的腐蚀；孔蚀与缝隙腐蚀相似，孔内或斑点内溶液中离子无法迁移而致。其结果小孔不断推进，文物碎裂；晶间腐蚀指不同非金属材料晶界区发生的变化，通常表现为对湿度、温度的不同传导而产生的物理性能变化。如南方常年气候暧、湿，石刻表面易生长地衣苔藓，加上根的劈裂，发生化学腐蚀和生物风化；各种不同程度的酸雨和孔隙水、毛细水、凝结水中溶解的CO2、SO2、O2、NO2等使石刻表面剥蚀，表面的纹、图似粉、片、粒等小物体脱落。3、有机质文物的腐蚀有机质文物包括纸品、纺织品、竹木漆器以及皮革、骨片和建筑物等等。其腐蚀包括生物腐蚀、化学腐蚀和光解腐蚀。有机质文物主要成分是纤维、蛋白，吸水潮湿滋生细菌，使纤维、蛋白被细菌降解为小分子物质，从而破坏文物的纹、色、材质，表现得糟朽，这就是生物腐蚀。化学腐蚀与有机质的吸水性极有关系，由于纤维、蛋白中羟基、羰基、肽键等的极性而吸附水溶胀，同时，无机离子、酸、碱、盐更方便地溶解吸附于其中，使纤维、蛋白随时间而老化、分解。如纤维的吸水、溶胀过程。二、化学角度保护文物：金、银、铜器皿随其腐蚀不同而采用不同的保护方法。金器一般只用2%NaOH或1%HNO3清洗表面的石灰质、沉积物，对鎏金金器则用酒石酸钾溶液溶去内层浮起锈，浮起严重者必须在显微镜下手工剔出。银器锈斑中有AgCl、Ag2O、Ag2S等。严重黑膜者用软布蘸CaCO3—水浆或NH3·H2O—C2H5OH、稀Na2S2O3等擦洗。然后，用浸过10%Pb(OAc)2的绢绸隔绝空气保存在室温下，无H2S、O3的环境中。石刻、石雕、壁画等非金属文物的保护主要是及时修复受损的纹、字、画等，恢复文物的原貌。然后，涂上防紫外线的保护膜，多用不饱和聚酯树脂。对已受损、开裂的文物应该用树脂粘合、加固。如聚甲基丙烯酸树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、聚乙烯醇缩丁醛乳液等。扩展资料：保护文物的意义： 文物是人类在历史发展过程中遗留下来的遗物、遗迹。各类文物从不同的侧面反映了各个历史时期人类的社会活动、社会关系、意识形态以及利用自然、改造自然和当时生态环境的状况，是人类宝贵的历史文化遗产。文物的保护管理和科学研究，对于人们认识自己的历史和创造力量，揭示人类社会发展的客观规律，认识并促进当代和未来社会的发展，具有重要的意义。

导电胶 具有室温、高温或潮湿固化机理的单成分或双成分环氧树脂和硅酮粘合剂。 通用导电环氧树脂 双成分的银、铜镀银和玻璃镀银填充的粘合剂满足大多数严格的电气粘接要求，不需要通常获得有效的铅--锡固体连接所要求的高温、焊剂和昂贵的准备技术。它在室温或高温下固化成固体结构的粘接。 环氧树脂对铜、青铜、冷轨钢、铝、镁、镍基合金、镍、陶瓷、酚醛和塑料基底具有良好的粘合力。典型应用包括把EMI屏蔽通道、窗口或丝网衬料粘合在屏蔽的永久性接缝上。 柔性硅酮粘合剂 具有铜镀银、铝镀银或玻璃镀银填料颗粒， 这些导电的硅酮固化成为垫状的密封件。当用在现场粘合导电硅酮衬料时，它们必须在薄（2～25mm）粘合层中使用。技术表面应当要求用推荐的打底剂来预处理以改善粘合力。 导电填充剂 用单成分非硬化系统或双成分固化系统来填塞裂缝和较大的缝隙。 刚性环氧树脂 双成分导电环氧树脂填充剂对不同的基底提高良好的粘合力，并且能用在搭接或对接应用上。它们的特点是较大的铜镀银颗粒（>00127mm），非常适用于密封公差较差的表面。粘合层应当不薄于25mm。砂粒填料咬透薄的、非导电 表面，例如氧化层。应用包括粘合和屏蔽铸铝机壳、导管闷头、过滤器和加工好的技术机壳。 注意：这些复合剂应当仅在接缝将不会破裂时使用。 硅酮和柔性聚异乙烯 这些单成分非硬化密封胶配置用来屏蔽或密封那些很可能是错装或者承受振动、承受扭曲的接点和接缝。关键特点是这种材料能保持粘合处不干裂或者从表面脱开。 导电涂料 环氧树脂涂料 导电环氧树脂涂料在各种应用场合提供EMI屏蔽、防静电保护、电晕屏蔽和表面接地。聚丙乙烯涂料 导电聚丙乙烯风干涂料倾向于用在非导电基底上的EMI屏蔽。它们提供了选择填料系统，来满足不同的性能要求，含银的系统具有较低的电阻率，用于要求较好的屏蔽性能。含镍的系统相对较贵，用于在很宽的频率范围内提供中等等级的EMI屏蔽

化学腐蚀主要表现在对金属的腐蚀上，我国每年因金属材料化学反应腐蚀损失逾5千亿，也就是说每一分半钟就有1吨钢腐蚀，所以了解化学腐蚀与防护尤为重要。 菜刀多由铁做成，一般来说铁的腐蚀有两种，一种是在在酸性很弱或中性条件下发生的吸氧腐蚀；一种是在酸性条件下发生的析氢腐蚀。所以要避免把菜刀放在酸性过强的环境中，另外要避免菜刀接触食盐，这样会加速菜刀的腐蚀，用后用清水洗干净。

摘要 全世界每年都有大量的金属设备和金属材料因腐蚀而报废，据不完全统计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5％～2％, 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％，全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费。因此，探究金属的腐蚀原理和防护方法的意义是不言而喻的。关键词：金属腐蚀 金属腐蚀原理 金属防护方法 一个偶然的机会，我阅读了一篇关于世界金属资源分布及统计的报告，当我看到“世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5％～2％, 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％，全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费” 时，我感到非常震撼，一种使命感油然而生，这种使命感使我产生深入探究金属锈蚀的原理及金属防护方法的想法。根据化学课上初步了解的钢铁锈蚀主要是铁与空气中氧气、水蒸气等物质有关，于是我以钢铁为原料按下列步骤进行了探究： 一．钢铁的生锈到底与哪些因素有关Ⅰ实验方案：方案1：把洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。方案2：把洁净的铁钉全部浸没在盛满煮过的蒸馏水（除去水中溶解的氧气）的试管中，用橡皮塞密封试管口（防止外界的氧气溶解于其中）。方案3：把洁净的铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。方案4：把洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。方案5：把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。以上试管放置48小时Ⅱ实验现象：1号、2号试管铁钉没有变化，3号、4号试管中铁钉浸在液体内的部分生锈，特别是空气与溶液的接触面处生锈最多，溶液中生成红棕色浑浊，4号中生锈比3号更多,而5号试管有少量的铁锈。Ⅲ分析与结论：1号、2号试管说明干燥的铁只与氧气接触或者只与水接触不易生锈。3、4、5号试管说明铁与氧气和水同时接触时，很容易生锈，潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈，且水中加入食盐生锈更快。Ⅳ疑问：为什么钢铁在潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈？生锈的原理是什么？铁锈的主要成分是什么？为了进一步探究这个问题，我查阅了高中化学教材和《中学化学》等内容，进一步了解了金属腐蚀的原理二、金属腐蚀的原理Ⅰ金属腐蚀的类型：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀，即干腐蚀，是不电离不导电的干气体（或非电解质溶液）直接与金属反应，其特征是腐蚀时没有电流产生。例如：铜在高温下与氧气反应变黑，工业盛氯气的钢瓶与氯气反应而被腐蚀，这种腐蚀就是化学腐蚀。电化学腐蚀，即湿腐蚀。 所谓湿腐蚀是指有水或电解质溶液存在，即金属与电解质溶液接触的腐蚀过程。其特征是金属原子在负极失去电子，水或电解质溶液中的分子在正极得到电子，并且伴有电流产生。金属在潮湿空气中的腐蚀，在酸、碱、盐溶液和海水中的腐蚀，在地下土壤中的腐蚀等都是电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更严重、更普遍。 Ⅱ电化学腐蚀原理：发生电化学腐蚀时，金属必须与比其更不活泼的金属或非金属接触，形成电势差。见下图左是生铁（含碳杂质），右图是铁与铜接触。因为铁比碳和铜容易失电子，所以在两种情况下都是较活泼的铁失电子。2Fe—4e—=2Fe2+铁原子失去的电子传递到铜板（或碳）上，铜板（或碳）上发生还原反应，如果金属表面的水膜或溶液酸性不强，则主要发生吸氧腐蚀。O2+4e—+2H2O=4OH—这样溶液中Fe2+和OH—结合生成氢氧化亚铁Fe2+ +OH—=Fe(OH)2↓，合并两个反应为2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2氢氧化亚铁很不稳定，易与空气中的氧气和水反应生成红棕色的氢氧化铁4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)32Fe(OH)3+(n-3)H2O==Fe2O3· nH2O(铁锈的主要成分)以上反应是水溶液中的O2得到电子而使铁被腐蚀，这种腐蚀是电化学腐蚀中的“吸氧腐蚀”。当水膜的酸度较高（如酸雨环境或工厂附近酸性气体气氛中），正极则不是氧气得电子，而是H+得电子：2H++2e—=H2↑这种情况叫“析氢腐蚀”由于这种电化腐蚀反应速度远比化学腐蚀快，所以我们不难理解为什么金属在潮湿的环境中更容易被腐蚀，由于电化腐蚀产生微电流，所以加入食盐能增强溶液的导电性，使腐蚀速度更快。了解了腐蚀的原理，是为了便于更好的探究金属防护的方法，于是我又探究学习了金属防护的方法。三．金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组织结构，制成合金。根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。②在金属表面覆盖保护层。油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备（如贮油罐）以及石油管路的腐蚀，一般是在被保护的金属表面加比较活泼的铝或锌等金属。工业上还有较多防止金属腐蚀的方法，这里就不一一介绍了，希望我们能初步了解和认识金属腐蚀的原理和防护方法，进而更好的防止金属资源的浪费，相信通过我们人类的努力，全世界由于金属腐蚀而造成的资源浪费会越来越少。保护好金属资源同时也会减少很多事故的发生，让我们的生活更安全更和谐！