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金屬的氧化與防止. 組別 : 第 5 組 資料查詢 : 涂家睿 (4A112094) 詹竣凱 (4A112086) 李冠賢 (4A112089) 報告製作 : 黃傳桀 (4A112075) 許珩珉 (4A112071) 鍾念彣 (4A112024). 傳統定義方面 : 物質和氧氣結合後 , 產生氧化物 氧化作用不是只有元素和化合物與氧氣結合 , 而是兩種元素或化合物之間電子的爭奪 還原劑和氧化劑中的氧化數之下降 ( 獲得電子 ) 及 還原劑 的氧化數上升 ( 失去電子 ) 的情況也 稱作 氧化作用. 氧化的定義.
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金屬的氧化與防止 組別:第5組 資料查詢: 涂家睿(4A112094) 詹竣凱(4A112086) 李冠賢(4A112089) 報告製作: 黃傳桀(4A112075) 許珩珉(4A112071) 鍾念彣(4A112024)
傳統定義方面:物質和氧氣結合後,產生氧化物 • 氧化作用不是只有元素和化合物與氧氣結合,而是兩種元素或化合物之間電子的爭奪 • 還原劑和氧化劑中的氧化數之下降(獲得電子)及還原劑的氧化數上升(失去電子)的情況也稱作氧化作用 氧化的定義
金屬在空氣中燃燒和空氣中的氧發生反應,物質和氧的結合即稱為氧化,反應後所生成的產物叫做氧化物金屬在空氣中燃燒和空氣中的氧發生反應,物質和氧的結合即稱為氧化,反應後所生成的產物叫做氧化物 • 化學上把元素在空氣中燃燒的難易度,比較成元素氧化的活性 活性比較: 鋰>銣>鉀>銫>鋇>鍶>鈣>鈉>鎂>鋁>錳>鋅>鉻>鐵>鈷>鎳>錫>鉛>氫>銅>汞>銀>鉑>金 其中鋁、鐵、錫、鉛、銅、銀、金為較常見的氧化金屬 金屬的氧化
條件: 1.金屬模型暴露在空氣或氧氣 2.水 • 加速生鏽: 1.溶解的離子物質 2.高溫加熱(會使化學反應速度加快) 3.酸性汙染物 4.其他金屬的存在: 鐵與活性序中位置低於它的金屬接 觸時,會進行置換反應,產生鐵離子,進而生成鐵銹 金屬氧化(生鏽)
氧化鋰: 氧化鋰是由鋰在空氣中燃燒所產生。因為鋰的極化能力比較強,所以燃燒中主要產物的是氧化鋰 化學反應式:4Li+O2 →2Li2O • 氧化銣: 銣在空氣中燃燒時,主要生成的為過氧化銣,僅少量的氧化銣和超氧化銣生成 化學反應式:3Rb+RbO2→2 Rb2O • 氧化鋇:鋇是正常的氧化物,室溫下是白色潮解性固體。鋇可以在氧氣中燃燒,形成氧化鋇 化學反應式2Ba+O2→2BaO • 氧化鈣: 俗稱生石灰或石灰,是一種無機化合物。氧化鈣通常都在石灰石或貝殼獲取 化學反應式2Ca+O2→2CaO 金屬氧化的化學反應
氧化鎂: 常溫下是一種白色固體。氧化鎂以方鎂石的形式存在於自然界中,是冶鎂的原料 化學反應式2Mg+O→2MgO • 氧化鋁: 鋁金屬為固體,是鋁和氧的化合物 化學反應式4Al+3O2→2Al2O3 • 氧化鋅: 難溶於水,但可溶於酸和強鹼。它是白色固體,故又稱鋅白。它可以通過燃燒鋅取得 化學反應式2Zn+O2→2ZnO • 氧化鐵: 為鐵鏽的主要成分。鐵鏽形成的主要成因為鐵金屬在雜質碳的存在下,與環境中的水份和氧氣反應,鐵金屬便會生鏽 化學反應式4Fe+3O2→2Fe2O3 • 氧化錫: 白色、淡灰色或淡黃色六方、斜方或四方晶系粉末,在空氣中加熱時穩定。在自然界中以錫石存在 化學反應式Sn+O2→SnO2
氧化鉛: 常溫時是棕色結晶或粉末。有很強的氧化性 化學反應式Pd+O2→PdO2 • 氧化汞: 俗稱三仙丹,有紅色和黃色兩種。氧化汞用於製取其他的汞化合物,也用作催化劑、顏料、抗菌劑及汞電池中的電極材料 化學反應式2Hg+O2→2HgO • 氧化銀: 是對光敏感的棕黑色粉末,不溶於水,300°C時會完全分解 化學反應式Ag2O • 氧化金: 是金最穩定的氧化物。三氧化二金是呈紅棕色至棕褐色的固體,不溶於水,溶於濃無機酸、冰醋酸和氰化物溶液中 化學反應式4Au+3O2→2Au2O3
金屬氧化物在生活中使用的十分廣泛,EX生石灰,是一種乾金屬氧化物在生活中使用的十分廣泛,EX生石灰,是一種乾 燥劑也可來消毒,氧化鐵(Fe2o3)可以拿來作為紅色顏料,一 些工程中用的催化劑也是金屬氧化物,金屬氧化物是由金屬 元素和氧元素所結合成的化合物,所有的金屬都有金屬氧化 物,變種金屬一般有多種氧物,ex:Fe有氧化Feo.氧化鐵 (Fe2o3).四氧化三鐵(Fe3o4) • 金屬氧化物例子: 白色粉末: 氧化鎂(Mgo). 氧化鈣(CuO). 氧化鋁(Al2O3) 黑色粉末: 氧化銅(CuO). 二氧化錳(MnO2). 四氧化三鐵(Fe3o4) 紅色粉末: 氧化鐵(Fe2o3). 氧化汞(HgO). 氧化亞銅(Cu2O) 金屬氧化物的使用
使用油漆: 油漆能夠防止空氣和水接觸到鐵 ex:橋樑、汽車、船 • 使用油或油脂: 油或油脂能夠防止空氣和水接觸到鐵 ex:機器中鐵製的輪軸 • 使用塑膠層: 塑膠層能避免水和空氣接觸到鐵 ex:電線.鐵製衣物夾 • 金屬電鍍: 金屬電鍍在表面上鍍上非鐵金屬 ex:鐵製食品罐 • 犧牲性保護: 鐵與活潑性較高的金屬例如鋅接觸,就不易生鏽 防止生鏽的方法
在物體上鍍一層膜。由於電鍍表面具有保護和裝飾效用;故廣被應用。電鍍也有其他特性,像高導電性、高度光反射性或降低毒性,最常使用的電鍍金屬為鎳、鉻、錫、銅、銀及金在物體上鍍一層膜。由於電鍍表面具有保護和裝飾效用;故廣被應用。電鍍也有其他特性,像高導電性、高度光反射性或降低毒性,最常使用的電鍍金屬為鎳、鉻、錫、銅、銀及金 • 原理:電鍍是一種電解過程,提供鍍層金屬的金屬片作用在陽極,電解液通常為鍍著金屬的離子溶液,被鍍物作用則在陰極。陽極與陰極間輸入電壓後,吸引電解液中的金屬離子游至陰極,還原後即鍍著其上 金屬電鍍
電鍍溶液:電鍍液大多為水溶液,但有些金屬不能以水溶液電鍍,則改為有機電解液。其他金屬也有以熔融鹽電鍍者。大部分電鍍液均需加入不同的化學品,用以增加溶液的導電性、調整酸鹼平衡、修正鍍著層的物性狀態及增加陽極的溶解速率(代替金屬離子)電鍍溶液:電鍍液大多為水溶液,但有些金屬不能以水溶液電鍍,則改為有機電解液。其他金屬也有以熔融鹽電鍍者。大部分電鍍液均需加入不同的化學品,用以增加溶液的導電性、調整酸鹼平衡、修正鍍著層的物性狀態及增加陽極的溶解速率(代替金屬離子) (陰極) 被鍍物: M+ + e- → M (陽極) 金屬板氧化: M → M+ + e-
電鍍塗裝:電著塗料是一種特別的塗裝方式,即電著塗料分散於水中在通電時沉澱於被塗物,形成均勻非水溶性之塗膜電鍍塗裝:電著塗料是一種特別的塗裝方式,即電著塗料分散於水中在通電時沉澱於被塗物,形成均勻非水溶性之塗膜
電著塗裝原理4個步驟: 1.電泳(帶正電的塗料移向被鍍物) 2.電沉澱(形成溶液之塗膜) 3.電解(水的電解) 4.電滲透(在塗膜的水中由於電壓差所以逆著電流方向移動) • 標準電著塗裝流程: 去脂->表調->皮膜處理->最後水洗->電著塗裝->水洗烘乾 • 優點: 1.自動化 2.塗膜均勻 3.高滲透力 4.減低塗料損失 5.不易著火 6.良好的塗面 7.低汙染
陽極氧化為一個電化學過程,轉換成在金屬表面裝飾,耐用,耐腐蝕,陽極氧化完成。鋁非常適合陽極氧化,但其他有色金屬,像鎂,鈦,也可進行陽極氧化。鋁合金通常要進行表面處理。電鍍時可以使得金屬表面的氧化膜均勻的出現幾奈米寬的小孔。處理結束後,這些孔需要密封,以產生比通常條件下更硬的表層。通過這些孔生成的氧化模能夠比通常的鈍化反應條件所生成的氧化膜更厚。表層出現劃痕,暴露出來的鋁合金會發生普通的鈍化反應而使得損傷區域得到保護。陽極氧化為一個電化學過程,轉換成在金屬表面裝飾,耐用,耐腐蝕,陽極氧化完成。鋁非常適合陽極氧化,但其他有色金屬,像鎂,鈦,也可進行陽極氧化。鋁合金通常要進行表面處理。電鍍時可以使得金屬表面的氧化膜均勻的出現幾奈米寬的小孔。處理結束後,這些孔需要密封,以產生比通常條件下更硬的表層。通過這些孔生成的氧化模能夠比通常的鈍化反應條件所生成的氧化膜更厚。表層出現劃痕,暴露出來的鋁合金會發生普通的鈍化反應而使得損傷區域得到保護。 陽極氧化
氧化不僅是一種重要的化工單元過程,更影響人們的生活,在化學工業中占有重要的地位,我們可以利用各種金屬的特性來滿足我們日常生活,氧化四處可見,防止氧化也是一門課題,電鍍乃為各大工業常用的防氧化方法,電鍍可延長金屬壽命,食品加工業的罐頭可延長食品保存期限,金屬用品也會因電鍍使外表更加的有光澤,增加賣相。在生活之中有許許多多的氧化改變在我們的生活當中,要如何運用智慧來防止氧化或是改變他的外部結構都是需要一些科學知識來解釋,運用一點氧化改變也能讓生活都一些樂趣,氧化就是跟我們生活作息息息相關。氧化不僅是一種重要的化工單元過程,更影響人們的生活,在化學工業中占有重要的地位,我們可以利用各種金屬的特性來滿足我們日常生活,氧化四處可見,防止氧化也是一門課題,電鍍乃為各大工業常用的防氧化方法,電鍍可延長金屬壽命,食品加工業的罐頭可延長食品保存期限,金屬用品也會因電鍍使外表更加的有光澤,增加賣相。在生活之中有許許多多的氧化改變在我們的生活當中,要如何運用智慧來防止氧化或是改變他的外部結構都是需要一些科學知識來解釋,運用一點氧化改變也能讓生活都一些樂趣,氧化就是跟我們生活作息息息相關。 結語
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%A7%E5%8C%96 • http://baike.baidu.com/view/1542649.htm • http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1105070411839 • http://zhidao.baidu.com/question/408714068.html • http://hk.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=7008090500393 • https://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fwww.bkkss.edu.hk%2Flinux%2Frescue%2Fitproject%2Fmkm%2Foar2.htm&h=VAQG5715p • https://www.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fcase.ntu.edu.tw%2Fhs%2Fwordpress%2F%3Fp%3D4911&h=VAQG5715p 參考資料來源