Коррозия металлов и её виды. Коррозия металлов и её виды.

Способы защиты металлов и сплавов Способы защиты металлов и сплавов от коррозииот коррозии

Знать:Знать:- сущность процесса коррозии - сущность процесса коррозии - виды коррозии - виды коррозии - - механизмы протекания процесса с механизмы протекания процесса с учётомучётом среды электролитасреды электролита- знать способы защиты металлов и - знать способы защиты металлов и сплавов сплавов Уметь:Уметь: - записывать электронные - записывать электронные уравнения реакций протекающих на уравнения реакций протекающих на электродах - электродах - объяснять различный механизм объяснять различный механизм протекания процесса, в зависимости от протекания процесса, в зависимости от среды электролита среды электролита

Коррозия - это процесс самопроизвольного Коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения металлов и сплавов под влиянием разрушения металлов и сплавов под влиянием факторов внешней средыфакторов внешней среды

Закладка эксперимента.

Лабораторный опыт №1Лабораторный опыт №1

Собираем простейший Собираем простейший гальванический элемент: гальванический элемент: опускаем медную и железную опускаем медную и железную пластины в раствор хлорида пластины в раствор хлорида натрия, и соединяем их натрия, и соединяем их проволочками через проволочками через гальванометр. гальванометр.

Что наблюдаем?Что наблюдаем?

Интенсивность коррозииИнтенсивность коррозии

На интенсивность коррозии На интенсивность коррозии большое влияние оказывает большое влияние оказывает чистота металла и качество чистота металла и качество поверхностного слоя. Чем чище поверхностного слоя. Чем чище металл, тем меньше он металл, тем меньше он подвергается коррозии. подвергается коррозии.

Лабораторный опыт №2Лабораторный опыт №2

В две пробирки наливаем В две пробирки наливаем соляную кислоту, в первую соляную кислоту, в первую опускаем гранулу цинка чистого; опускаем гранулу цинка чистого; во вторую - гранулу цинка с во вторую - гранулу цинка с примесями. (Для получения примесями. (Для получения такого образца гранулу цинка на такого образца гранулу цинка на 1-2 мин. Опускаем в раствор 1-2 мин. Опускаем в раствор медного купороса.)медного купороса.)

Что наблюдаем? Что наблюдаем?

Изучение зависимости скорости Изучение зависимости скорости коррозии от различных факторов.коррозии от различных факторов.

Цель экспериментаЦель эксперимента: : опытным путём выяснить, как и с какой скоростью опытным путём выяснить, как и с какой скоростью

осуществляется процесс коррозии при контакте двух осуществляется процесс коррозии при контакте двух металлов в различных средах металлов в различных средах

Оборудование:Оборудование: 6 пробирок, штатив для пробирок; растворы NaCl, НCl, 6 пробирок, штатив для пробирок; растворы NaCl, НCl,

дистиллированная вода, железный гвоздь в контакте с дистиллированная вода, железный гвоздь в контакте с медной проволокой (2 штуки), железный гвоздь в контакте медной проволокой (2 штуки), железный гвоздь в контакте с оловянной проволокой (2 штуки), железный гвоздь в с оловянной проволокой (2 штуки), железный гвоздь в контакте с алюминиевой проволокой (2 штуки), железный контакте с алюминиевой проволокой (2 штуки), железный гвоздь.гвоздь.

Ход эксперимента:Ход эксперимента: Установить пустые пробирки в штативе. Поместить в Установить пустые пробирки в штативе. Поместить в

каждую пробирку заранее предложенные заготовки в том каждую пробирку заранее предложенные заготовки в том порядке, в котором они расположены в схеме отчёта по порядке, в котором они расположены в схеме отчёта по эксперименту. В каждую пробирку залить тот электролит, эксперименту. В каждую пробирку залить тот электролит, который указан в схеме отчёта по эксперименту. Оставить который указан в схеме отчёта по эксперименту. Оставить на 15 минут некоторое время.на 15 минут некоторое время.

Записать результаты эксперимента в отчёт.Записать результаты эксперимента в отчёт.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ КОРРОЗИИКЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ КОРРОЗИИ

По природе разрушения:По природе разрушения:химическая коррозия химическая коррозия электрохимическая коррозия электрохимическая коррозия биохимическая коррозия биохимическая коррозия газоваягазовая По характеру разрушения:По характеру разрушения: сплошная коррозия сплошная коррозия местная коррозия местная коррозия равномерная коррозия равномерная коррозия точечная коррозия (питтинг) точечная коррозия (питтинг) язвенная коррозия язвенная коррозия коррозия пятнами коррозия пятнами расслаивающаяся коррозия расслаивающаяся коррозия

селективная коррозия селективная коррозия

(избирательная) (избирательная) щелевая коррозиящелевая коррозия

Процессы протекающие на катодеПроцессы протекающие на катоде

рН < 7рН < 7 + 0+ 0 2Н + 2е =Н 2Н + 2е =Н2 2

рН ≥ 7 --

ОО22 + 2Н + 2Н22О + 4е = 4ОНО + 4е = 4ОН

Факторы, провоцирующие Факторы, провоцирующие процесс коррозии:процесс коррозии:

1. Наличие окислителей - катионов водорода и 1. Наличие окислителей - катионов водорода и растворённого кислорода.растворённого кислорода.

2. Различная химическая активность химических 2. Различная химическая активность химических металлов. Скорость коррозии тем больше, чем металлов. Скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы по своей сильнее отличаются металлы по своей активности.активности.

3. Наличие электролита. Электролит при 3. Наличие электролита. Электролит при контакте металлов присутствует практически контакте металлов присутствует практически всегда (конденсированная влага, дождевая вода, всегда (конденсированная влага, дождевая вода, почвенная влага, все они содержат примеси почвенная влага, все они содержат примеси различных солей или кислот, также являющихся различных солей или кислот, также являющихся электролитами).электролитами).

Способы защиты от коррозииСпособы защиты от коррозии1.Шлифование поверхностей изделия1.Шлифование поверхностей изделия2.Применение легированных сплавов (С2.Применение легированных сплавов (Сr,Ni)r,Ni)3.Нанесение защитных покрытий3.Нанесение защитных покрытий- масла, лаки, краски, эмали- масла, лаки, краски, эмали-оксидные, нитридные, силицидные плёнки-оксидные, нитридные, силицидные плёнки- металлические покрытия (С- металлические покрытия (Сr,r, NiNi, , Zn,Zn, Sn)Sn)4. Электрохимические методы защиты4. Электрохимические методы защиты-протекторная (анодная)-протекторная (анодная)-катодная-катодная5. Специальная обработка электролита или другой 5. Специальная обработка электролита или другой

средысреды- введение ингибиторов- введение ингибиторов- деаэрация (удаление растворённого в воде - деаэрация (удаление растворённого в воде

кислорода) кислорода)

Примеры защиты металлических Примеры защиты металлических изделий и металлоконструкций от изделий и металлоконструкций от

коррозиикоррозии

Задачи.Задачи.1.1. Для защиты от коррозии железо покрывают слоем олова Для защиты от коррозии железо покрывают слоем олова

(лужёное железо) или слоем цинка (оцинкованное железо). (лужёное железо) или слоем цинка (оцинкованное железо). Какие электрохимические процессы будут проходить при Какие электрохимические процессы будут проходить при нарушении защитного покрытия в лужёном и оцинкованном нарушении защитного покрытия в лужёном и оцинкованном железе в зависимости от кислотности среды: а) рН ≥ 7, б) рН < 7 железе в зависимости от кислотности среды: а) рН ≥ 7, б) рН < 7 ??

2.2. Изделие из марганца находится в воде и контактирует с медным Изделие из марганца находится в воде и контактирует с медным изделием. Сохранятся ли оба они в неизменном виде?изделием. Сохранятся ли оба они в неизменном виде?

3.3. Будет ли защищена железная конструкция от Будет ли защищена железная конструкция от электрохимической коррозии в воде, если на ней укрепить электрохимической коррозии в воде, если на ней укрепить пластину из другого металла: а) магния, б) свинца, в) никеля?пластину из другого металла: а) магния, б) свинца, в) никеля?

4.4. С какой целью поверхность цистерн для хранения С какой целью поверхность цистерн для хранения нефтепродуктов (бензина, керосина) окрашивают «серебрином» нефтепродуктов (бензина, керосина) окрашивают «серебрином» - смесью алюминиевой пудры с одним из растительным масел?- смесью алюминиевой пудры с одним из растительным масел?

5.5. На поверхности закисленной почвы садового участка находятся На поверхности закисленной почвы садового участка находятся железные трубы со вставленными латунными кранами. Что железные трубы со вставленными латунными кранами. Что будет подвергаться коррозии – труба или кран? В каком месте будет подвергаться коррозии – труба или кран? В каком месте разрушение наиболее выражено?разрушение наиболее выражено?

Познавательные задачиПознавательные задачи1.1. Почему химически чистое железо более стойко против коррозии, чем Почему химически чистое железо более стойко против коррозии, чем

техническое железо?техническое железо?2.2. Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных Близ Дели высится огромная железная колонна, ставящая в тупик современных

учёных, которые не могут определить способ её изготовления, предохраняющий учёных, которые не могут определить способ её изготовления, предохраняющий железо от окисления и других атмосферных явлений. Колонна стоит уж 15 железо от окисления и других атмосферных явлений. Колонна стоит уж 15 веков, и , вероятно простоит ещё больше. Как вы считаете, в чём её феномен?веков, и , вероятно простоит ещё больше. Как вы считаете, в чём её феномен?

3.3. Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Составьте электронные свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии.уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии.

4.4. Сияющие золотые купола православных церквей символизируют пламя свечи – Сияющие золотые купола православных церквей символизируют пламя свечи – знак обращения души верующего к богу. Каких целей позволяет достичь знак обращения души верующего к богу. Каких целей позволяет достичь золочение куполов? Что в данном случае важнее – польза золочения, или его золочение куполов? Что в данном случае важнее – польза золочения, или его красота? Какие физико – химические свойства золота делают возможным красота? Какие физико – химические свойства золота делают возможным золочение?золочение?

5.5. Скульптуры из бронзы создавали ещё в глубокой древности. В конце 19 века Скульптуры из бронзы создавали ещё в глубокой древности. В конце 19 века для отливки статуй стали применять чугун. 20 век вооружил скульпторов для отливки статуй стали применять чугун. 20 век вооружил скульпторов нержавеющей сталью и титаном. Какой из перечисленных материалов в нержавеющей сталью и титаном. Какой из перечисленных материалов в наибольшей степени подвержен коррозии, а какой в наименьшей?наибольшей степени подвержен коррозии, а какой в наименьшей?

6.6. Почему поверхность статуи, которая отлита из бронзы, содержащей даже Почему поверхность статуи, которая отлита из бронзы, содержащей даже незначительное количество цинка, со временем покрывается белыми точками?незначительное количество цинка, со временем покрывается белыми точками?

7.7. Трещины в бронзовых статуях заделывают третником – сплав олова и свинца, Трещины в бронзовых статуях заделывают третником – сплав олова и свинца, или свинцом. Какие свойства этих металлов делают удобным их применение в или свинцом. Какие свойства этих металлов делают удобным их применение в реставрационных целях? Почему их использование нельзя считать идеальным реставрационных целях? Почему их использование нельзя считать идеальным способом реставрации бронзы?способом реставрации бронзы?  

      

Изобретательская задачаИзобретательская задача

Кучи вскрытых консервных банок, остающихся после ухода туристов, являются ныне настоящим экологическим бедствием. Подножье Эвереста буквально усеяно остатками трапез альпинистов. И в наших лесах подчас больше медленно «гниющих» консервных банок, чем грибов. Как бороться с этой напастью? Жесть ржавеет очень медленно, скажем, в горах консервная жестянка разложится только через 50 - 60лет. И здесь- то вот коррозия могла бы стать уже не бедствием, а сущим благом.

Предложите способ, как её подстегнуть, как ускорить её слабые электрохимические силы?