Коррозия металлов презентация 9 класс
Обновлено: 20.09.2024
Цель презентации
В этой презентации мы рассмотрим процесс коррозии металлов
как окислительно-восстановительную реакцию.
Изучим :
что такое коррозия;
сущность коррозии;
виды коррозии;
способы защиты;
и многое другое…
Вперёд!
1.Цели презентации
2.Что такое коррозия?
3.Почему коррозия - это коррозия?
4. Виды коррозий
5.Химическая коррозия
6.Электрохимическая коррозия(1)
7.Электрохимическая коррозия(2)
8. Механохимическая коррозия
9. Виды коррозийных разрушений
10. Классификация по условиям протекания процесса
11. Сущность процесса коррозии
12. Борьба с коррозией
13. Катодная защита
16. Выводы
14. Защита резервуаров
Содержание
15. Знаете, ли Вы что…
Что такое коррозия?
Коррозия - это разрушение твердых тел
вызванное химическими и
электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой.
Даже само слово коррозия произошло от позднелатинского
corrosio- разъедание. . Особенный ущерб приносит коррозия металлов. Распространенный и наиболее знакомый всем нам вид коррозии - ржавление железа. Термин “коррозия” применим к металлам, бетону, некоторым пластмассам и другим материалам.
Коррозия - это физико-химическое взаимодействие металла со средой, ведущее к разрушению металла. В результате коррозии металлы переходят в устойчивые соединения - оксиды или соли.
Происхождение слова
Слово коррозия происходит от латинского “corrodo” - “грызу”. Некоторые источники ссылаются на позднелатинское “corrosio” - “разъедание”. Не следует путать понятия “коррозия” и “ржавчина”. Если коррозия - это
процесс, то ржавчина один из его результатов.
Это слово применимо только к железу, входящему в состав стали и
чугуна. В дальнейшем под термином “коррозия” мы будем
подразумевать коррозию металлов. РЖАВЧИНА - это слой частично гидратированных оксидов железа, образующийся на поверхности железа и некоторых его сплавов в результате коррозии. Коррозионному разрушению подвержены также бетон,строительный камень, дерево, другие материалы; коррозия полимеров называется деструкцией.
Какая она бывает?
Существует несколько классификаций процессов
коррозии. Сначала опишем классификацию
по механизму процесса. Коррозию подразделяют на:
химическую;
электрохимическую;
механохимическую;
По характеру коррозионного разрушения различается на общую и
местную; по условиям протекания процесса делится на газовую,
атмосферную, жидкостную, подземную, структурную, микробиологическую, коррозию внешним током, коррозию блуждающими токами,контактную коррозию, коррозию под напряжением.
Рассмотрим каждую классификацию по отдельности.
Под химической коррозией подразумевают взаимодействие
металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процессов на границе фаз. Механизм химической коррозии сводится к реактивной диффузии атомов или ионов металла сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии (например окалины) и встречной диффузии атомов или ионов кислорода. По современным воззрениям этот процесс имеет ионно-электронный механизм, аналогичный процессам электропроводности в ионных кристаллах.
Примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектролитами или сухими газами в условиях, когда влага на поверхности металла не конденсируется, а также воздействие на металл жидких металлических расплавов.
Электрохимическая коррозия
Рассмотрим коррозию железа как
электрохимический процесс.
Ржавление железа есть не что иное,
как анодная реакция
Катодная реакция – восстановление
атмосферного кислорода.
Водородные ионы поставляет вода. Если бы в воде не было
растворенного кислорода, то коррозия была бы невозможна.Значит,
железо коррозирует в слое воды, насыщенном кислородом.
Электрохимическая коррозия
2Fe + O2 + 4H+ = 2FeO + 2H2O.
Таким образом, начальную стадию коррозии железа можно передать реакцией
На скорость коррозии существенное
влияние оказывает концентрация ионов H+.
Повышение pH приводит к замедлению
Механохимическая коррозия
При механохимической коррозии к
химическим и электрохимическим
процессам добавляются механические
воздействия: трение, напряжение,
циклические изгибающие воздействия,
вибрация и т.д. Механохимическую
коррозию еще называют “динамической
коррозией” или “коррозионно-механическим изнашиванием”.
Виды коррозионных разрушений
Общая или сплошная коррозия при которой коррозирует вся
поверхность металла. Она соответственно делится на равномерную,
не равномерную и избирательную, при которой коррозионный
процесс распространяется преимущественно по какой-либо
структурной составляющей сплава. Местная коррозия при которой
коррозируют определенные участки металла:
а) коррозия язвами - коррозионные разрушения в виде отдельных
средних и больших пятен (коррозия латуни в морской воде);
б) межкристаллическая коррозия при ней процесс коррозии
распространяется по границе металл-сплав (алюминий сплавляется с
хромоникелем) и другие виды коррозии.
Ещё одна классификация
По условиям протекания процесса:
а) Газовая коррозия - это коррозия в газовой среде при высоких
температурах. (жидкий металл, при горячей прокатке, штамповке);
б) Атмосферная коррозия - это коррозия металла в естественной
атмосфере или атмосфере цеха (ржавление кровли, коррозия
обшивки самолета).
в) Жидкостная коррозия - это коррозия в жидких средах: как в
растворах электролитов, так и в растворах не электролитов.
г) Подземная коррозия - это коррозия металла в почве
д) Структурная коррозия - коррозия из-за структурной
неоднородности металла.
е) Микробиологическая коррозия - результат действия бактерий
ж) Коррозия внешним током - воздействие внешнего источника тока
(анодное или катодное заземление) и так далее.
Сущность коррозии
Рассмотрим случай, когда железо загрязнено примесями меди.При
этом возникают гальванические микроэлементы.Металл
с более отрицательным потенциалом разрушается -
ионы его переходят в раствор, а электроны переходят
к менее активному металлу, на котором происходит
восстановление ионов водорода(водородная деполяри-
зация) или восстановление растворенного в воде кисло-
рода(кислородная деполяризация).Таким образом,
поток электронов направлен от более активного металла к менее
активному(проводнику), и более активный металл коррозирует.
Скорость коррозии тем больше, чем дальше расположены друг от
друга в ряду стандартных электродных потенциалов те металлы, из
которых образовался гальванический элемент.
Борьба с коррозией
Основные методы защиты:
применение защитных покрытий(металлические
изделия покрывают другим металлом
(хромирование) или лаками, красками,
эмалями);
приготовление сплавов, стойких к коррозии(из-
делия из нержавеющей стали);
электрохимические методы защиты(применение заклёпок из более
активного металла,защита изделия прикреплением пластин из более
активного металла, нейтрализация тока, возникающего при коррозии
током, пропускаемым в противоположном направлении);
изменение состава среды(добавление ингибиторов);
Катодная защита
Для защиты железа от коррозии используются всевозможные
покрытия: краска, слой металла (олова, цинка). При этом краска и
олово предохраняют от коррозии до тех пор, пока защитный слой цел.
Появление в нем трещин и царапин способствует проникновению
влаги и воздуха к поверхности железа, и процесс коррозии возобно-
вляется, причем в случае оловянного покрытия он даже ускоряется,
поскольку олово служит катодом в электрохимическом процессе .
Оцинкованное железо ведет себя иначе.
Поскольку цинк выполняет роль анода, то его
защитная функция сохраняется и при нарушении
цинкового покрытия.Катодная защита широко
используется для уменьшения коррозии под-
земных и подводных трубопроводов и стальных
опор высоковольтных передач, нефтяных
платформ и причалов.
Защита резервуаров
Для защиты металлических поверхностей,
подвергающихся воздействию агрессивных
веществ: масел, бензина, концентрированных
кислот, растворов щелочей, солей, жиров,
применяются специальные химстойкие
антикоррозионные эмали. Эти эмали
специально разработаны для защиты
поверхностей в условиях тяжелой промышлен-
ной атмосферы, для окраски технологического оборудования …
У эмали очень высокая маслобензостойкость, что позволяет
эффективно использовать ее для окраски внутренних поверхностей
нефтехранилищ и оборудования нефтегазового комплекса. Покрытие
выдерживает температуру от -50°С до +100°С. Говоря о сроках
службы покрытия необходимо отметить, что качество подготовки
поверхности является наиболее важным фактором.
Знаете ли Вы, что.
1. Знаменитый «Медный всадник» установлен на внутреннем железном каркасе, который соединён с бронзовой фигурой бронзовыми скобками. В 1978 году, реставрируя каркас, его очистили от ржавчины и грязи и окрасили свинцовым суриком. Окраску проводили несколько раз. Зачем, ведь виден только внешний вид фигуры?
2. Более двух тысяч лет Рим украшала конная статуя императора Марка Аврелия. Она одна уцелела со времён язычества. В 1970 году статую пришлось «госпитализировать»: бронза отдельных частей сильно разрушилась, остатки же некогда нанесённой позолоты сохранились в виде крошечных остатков. Непонятно, что способствовало столь интенсивному разрушению металла.
3. Хранение лезвий в растворах солей хромовой кислоты позволяет им оставаться острыми.
4. Дамасские мастера для снятия ржавчины использовали раствор серной кислоты с добавками дрожжей, муки и крахмала; сегодня распространенным ингибитором является нитрит натрия NaNO2 (срок хранения изделий из чугуна и стали при использовании NaNO2 увеличивается в 4 раза).
5. В 1856 году в Англии был выдан патент № 4 на изобретение «Способ защиты рыцарских доспехов протиранием маслом».
6. В годы первой мировой войны была изготовлена медная обшивка подводного корабля и поставлены алюминиевые заклепки. При спуске корабля на воду, вода вокруг него закипела и обшивка отвалилась. Интересно, что случилось?
7. Если у человека во рту имеются коронки, изготовленные из разных металлов, например золота и железа, то он может испытывать зубную боль. Оказывается, если металлические коронки располагаются рядом, слюна является электролитом, образуется гальванический элемент, и электрический ток, проходя по десне, вызывает боль.
8. Способ превращения железа в сталь через ржавление в земле известен людям с глубокой древности. Черкесы на Кавказе закапывали полосовое железо в землю, а откопав его через 10 – 15 лет, выковывали из него свои сабли, которые могли перерубить даже ружейные ствол, щит, кости врага.
Как это объяснить?
В земле железо Fe, естественно, ржавело, превращаясь в метагилроксид железа: 4Fe + H2O + O2 = 4FeO(OH), но одновременно насыщалось углеродом и азотом при контакте с различными органическими веществами почвы.
Ржавчина обладает хорошей сорбционной способностью к различным органическим веществам. После выкапывания ржавое железо вместе с органическими веществами нагревали в горнах, ковали, а затем охлаждали водой – закаливали. Углерод и азот появлялись в поверхностном слое откованного металла, упрочняя его и сообщая ему особую твердость. В слое при термической обработке образуется очень твердое соединение: карбид железа Fe3C - цементит:
3Fe + C = Fe3C.
Впоследствии для получения твердой стали вместо длительного пребывания в земле перешли к плавке железа под слоем древесного угля.
Корозия в литературе
На рукомойнике моем
Позеленела медь.
Но так играет луч на нем,
Что весело глядеть.
Такой невинный и простой
В вечерней тишине,
Но в этой храмине пустой
Он словно праздник золотой
И утешенье мне.
Как это объяснить?
В поэтических строках А.Ахматовой говорится о том, что на медном рукомойнике появился налет или пленка. Это так называемая патина. Патина представляет собой прочную окрашенную пленку, образующуюся на поверхности металла в результате его сложного, многостадийного взаимодействия с кислотами, солями и газами, содержащимися в атмосфере или в земле и воде. Образование патины – это не что иное, как коррозия меди, из которой изготовлен рукомойник.
Главная причина начала коррозийных процессов – соли в загрязненной воде, в особенности NaCl. Если предположить, что корродирующий агент – хлорид натрия, то в присутствии воды на воздухе образуется бледно-зеленый атакамит CuCl2*3Cu(OH)2.
Последний при наличии достаточного количества CO2 постепенно переходит в темно-зеленый малахит CuCO3*Cu(OH)2. На чистой меди плотная зеленая патина образуется с большим трудом, и она служит несомненным доказательством того, что медный рукомойник уже очень старый.
Итог
Из всего вышесказанного сделаем вывод об основных
характеристиках коррозии:
коррозия - окислительно-восстановительных процесс
М0 – nē Mn+,
коррозия - процесс непрерывный;
коррозия обусловлена не только действием кислорода, воды или ионов водорода на сплавы, но и электрохимическими процессами (переходом электронов), которые возникают из-за наличия контактов между металлами и неоднородными участками сплавов.
Коррозия металлов
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему
Презентация содержит наглядную информацию для объяснения механизма коррозии, способов защиты от нее, в конце работы есть задания для закрепления.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| korroziya.ppt | 2.3 МБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Коррозия металлов 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Коррозия Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Классификация 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
«Ржа ест железо» - гласит русская народная поговорка. Ржавчина, которая появляется на поверхности стальных и чугунных изделий, - это яркий пример коррозии. Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
По характеру разрушения металла различают коррозию сплошную и местную. Сплошная коррозия распределяется равномерно по всей поверхности металла или сплава (например,процесс ржавления сплавов железа на воздухе или их взаимодействие с сильными кислотами). При местной коррозии ее очаги распределяются неравномерно — в виде коррозионных пятен или точек, что особенно опасно для промышленной химической аппаратуры. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Химическая коррозия металлов — это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды. Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия,проистекающая в сухих газах при полном отсутствии влаги. Газообразное вещество окружающей среды реагирует с металлом на поверхности металлического изделия и образует с ним соединения. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Электрохимическая коррозия — это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением электрического тока. Это такая коррозия, в результате которой наряду с химическими процессами (отдача электронов атомами коррозируемого металла — процесс окисления)протекают электрические (перенос электронов от одного участка изделия к другому). 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Способы защиты от коррозии 1. легирование металлов 2. нанесение на поверхность металлов защитных пленок 3. введение ингибиторов (замедлителей коррозии) 4. протекторный метод защиты от коррозии 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
1. легирование металлов 1. легирование металлов , т.е. получение сплавов. Например, в настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
2. нанесение на поверхность металлов защитных пленок : 2. нанесение на поверхность металлов защитных пленок : лака, краски, эмали, других металлов. Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – белой жестью. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки. И то и другое получают главным образом протягиванием листа железа через расплав соответствующего металла. Покрытия из цинка и олова (так же, как и других металлов) защищают железо от коррозии при сохранении сплошности. При нарушении покрывающего слоя (трещины, царапины) коррозия изделия протекает даже более интенсивно, чем без покрытия. Это объясняется «работой» гальванического элемента железо – цинк и железо – олово. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
3. введение ингибиторов (замедлителей коррозии) 3. введение ингибиторов (замедлителей коррозии) Проведение эксперимента. В пробирку на 1/5 объема налили разбавленную серную кислоту, затем поместили в нее железные стружки. Довели до кипения. Наблюдали выделение пузырьков газа водорода. Затем в эту же пробирку добавили ингибитор уротропин (1 измельченную таблетку). Уротропин можно заменить тиомочевиной или сухим горючим. Реакция с кислотой прекратилась. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
4. протекторный метод защиты от коррозии 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
4. протекторный метод защиты от коррозии Если это не учитывать! Один из американских миллионеров, не жалея денег,решил построить самую шикарную яхту. Ее днище было обшито дорогим металлом (сплав 70% никеля и 30%меди), а киль, форштевень и раму руля изготовили из стали. В морской воде в подводной части яхты образовался гальванический элемент с катодом из металла, а анодом из стали. Он настолько энергично работал, что яхта еще до завершения отделочных работ вышла из строя, ни разу не побывав в море. 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
Закрепление Требуется скрепить железные детали. Какими заклепками следует пользоваться медными или цинковыми, чтобы замедлить коррозию железа? Ответ обоснуйте. Как называются вещества, замедляющие коррозию? Введение каких элементов в сталь повышает ее коррозионную стойкость? К стальному днищу машины была предложена протекторная защита. Какой металл для этого лучше применить: Zn, Cu или Ni? Почему многие детали быстрее корродируют вблизи предприятий? Лист железа, покрытый цинком, и лист железа, покрытый оловом, процарапали до железа. Будет ли подвергаться коррозии железо в обоих случаях? 22.08.20 Душак Ольга Михайловна
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок по химии в 9 классе. Общие понятия о коррозии металлов, способы защиты.
Трехглавый дракон проник в царство Металлов. Он захватил символ Парижа - Эйфелеву башню и только постоянная химиотерапия помогает сопротивляться разрушительному действию сил Дракона. По.
Презентация химия 9 класс: "Коррозия металлов"
Презентация химия 9 класс: Коррозия металлов".
Урок в 9 классе по теме " Коррозия металлов и способы защиты металлических изделий"
Данный урок проводился в 9 классе по программе Габриеляна О.С. Урок рассчитан на 2 часа. Много заданий для организации групповой групповой формы работы. Первая часть урока разработана в системе .
Методическая разработка урока по химии "Коррозия металлов".
На этом уроке-путешествии ребята выяснят, что такое коррозия, а также познакомятся с сущностью химической и электрохимической коррозии, со способами защиты металлов от коррозии.
Методическая разработка урока по химии "Коррозия металлов"
Методическая разработка урока по химии "Коррозия металлов".
урок для 10 класса по теме "Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии"
Это урок изучения нового материала. Целью является формирование понятия коррозии как окислительно-восстановительного процесса, изучение причин ее возникновения; расскрытие вреда коррозии, способов защ.
Презентация к уроку "Коррозия металлов"
презентация к уроку по химии (9 класс) по теме
Материал можно фспользовать в курсе химии 9 и 11 класса.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| korroziya_metallov.ppt | 2.86 МБ |
Коррозия металлов Автор презентации: учитель МБОУ СОШ № 131 Цирина Т.А.
У металлов есть враг, который приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину. Этот враг - коррозия.
Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н.э.) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозии.
В III до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи Гелиоса. Колосс Родосский считался одним из семи чудес света, однако просуществовал всего 66 лет и рухнул во время землетрясения. У Колосса Родосского бронзовая оболочка была смонтирована на железном каркасе. Под действием влажного, насыщенного солями средиземноморского воздуха железный каркас разрушился.
В 20 годы ХХ в. по заказу одного миллионера была построена роскошная яхта “Зов моря”. Еще до выхода в открытое море яхта полностью вышла из строя. Причиной была контактная коррозия. Днище яхты было обшито медно-никелевым сплавом, а рама руля, киль и другие детали изготовлены из стали. Когда яхта была спущена на воду. Возник гигантский гальванический элемент, состоящий из катода- днища, стального анода и электролита – морской воды. В результате судно затонуло, ни сделав ни одного рейса.
Что является символом Парижа? –Эйфелева башня. Она неизлечима больна, ржавеет и разрушается, и только постоянная химиотерапия помогает бороться с этим смертельным недугом: её красили 18 раз, отчего её масса 9000 т каждыйраз увеличивается на 70 т.
Коррозия – разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды. Слово коррозия происходит от латинского corrodere , что означает разъедать.
Химическая коррозия Химическая коррозия – это взаимодействие металлов с сухими газами и жидкостями – неэлектролитами. Такому виду коррозии подвергаются турбины, арматура печей и детали двигателей внутреннего сгорания.
Электрохимическая коррозия Электрохимическая коррозия – это все случаи коррозии в присутствии воды и жидкостей – электролитов.
Сущность коррозии. Коррозия состоит из двух процессов: химического – это отдача электронов и электрического – это перенос электронов.
Закономерности коррозии: 1. Если соединены два разных металла, то коррозии подвергается только более активный, и пока он полностью не разрушится, менее активный защищён.
Закономерности коррозии: 2. Скорость коррозии тем больше, чем дальше друг от друга в ряду напряжений расположены соединённые металлы.
Способы защиты от коррозии. Одним из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии является нанесение на их поверхность защитных пленок: лака, краски, эмали.
Широко распространенным способом защиты металлов от коррозии является покрытие их слоем других металлов. Покрывающие металлы сами корродируют с малой скоростью, так как покрываются плотной оксидной пленкой. Производят покрытие цинком, никелем, хромом и др.
Покрытие другими металлами.
В повседневной жизни человек чаще всего встречается с покрытиями железа цинком и оловом. Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – белой жестью. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки.
Способы защиты от коррозии. Создание сплавов с антикоррозионными свойствами. Для этого в основной металл добавляют до 12% хрома, никеля, кобальта или меди.
Способы защиты от коррозии. Изменение состава среды. Для замедления коррозии вводятся ингибиторы. Это вещества, которые замедляют скорость реакции.
Способы защиты от коррозии. Применение ингибиторов – один из эффективных способов борьбы с коррозией металлов в различных агрессивных средах (в атмосферных, в морской воде, в охлаждающих жидкостях и солевых растворах, в окислительных условиях и т.д.). Ингибиторы – это вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Название ингибитор происходит от лат. inhibere , что означает сдерживать, останавливать. Известно, что дамасские мастера для снятия окалины и ржавчины пользовались растворами серной кислоты с добавками пивных дрожжей, муки, крахмала. Эти примеси были одними из первых ингибиторов. Они не позволяли кислоте действовать на оружейный металл, в результате чего растворялись лишь окалина и ржавчина.
Электрозащита. 1. Протекторная защита. К основной конструкции прикрепляются заклёпки или пластины из более активного металла, которые и подвергаются разрушению. Такую защиту используют в подводных и подземных сооружениях.
Электрозащита. 2. Пропускание электрического тока в направлении, противоположном тому, который возникает в процессе коррозии.
Презентация. Коррозия металлов химия 9 класс
Содержание
Введение (Слайд 3)
Процесс коррозии (Слайд 4)
Классификация коррозии металлов (Слайд 5)
Химическая коррозия (Слайд 6)
Химическая коррозия (Слайд 7)
Электрохимическая коррозия (Слайд 8)
Электрохимическая коррозия (Слайд 9)
Способы борьбы с коррозией (Слайд 10)
Способы борьбы с коррозией (Слайд 11)
Заключение (Слайд 12)
Источники (Слайд 13)
Введение
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.
Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу» (позднелатинское «corrosio» означает «разъедание»).
Окислительно-восстановительные реакции в данном случае проходят через переход электронов на окислитель. В процессе коррозии такого типа кислород воздуха взаимодействует с поверхностью железа. При этом образуется оксидная пленка, которая называется ржавчиной:
3Fe + 2O2 = Fe3O4 (FeO•Fe2O3)
Процесс коррозии
Среда, в которой металл подвергается коррозии , называется коррозионной или агрессивной средой. В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют в виду нежелательный процесс взаимодей-ствия металла со средой.
Рисунок 1 «Коррозия металлов»
Классификация коррозии металлов
Рисунок 2 «Коррозия металлов и ее классификация»
Химическая коррозия металлов — это результат протекания таких химических реакций, в которых после разрушения металлической связи, атомы металла и атомы, входящие в состав окислителей, образуют химическую связь.
Газовая
- разрушает металл в среде окислительного газа при воздействии температуры
(кислород, диоксид серы, сероводород, пары воды, галогены)
- может привести к полному разрушению металла (если металл активный), а в других случаях может образоваться защитная пленка ( алюминий, хром, цирконий)
2Fe + 3Cl2=2FeCl3
4Fe + 3O2=2Fe2O3
Уравнение реакции окисления металлов кислородом (пример газовой коррозии) можно записать в общем виде:
Рисунок 3 «Окисление металлов кислородом»
Жидкостная
- может протекать в неэлектролитах таких как ,
нефть,керосин,смазочные масла,органические вещества
- может легко приобрести электрохимический характер
при наличии небольшого количества влаги
Химическая коррозия
Рисунок 4 «Жидкостная коррозия»
Электрохимическая коррозия металлов – это процесс разрушения металлов в среде различных электролитов, который сопровождается возникновением внутри системы электрического тока.
Рисунок 5
«Механизм элекрохимической коррозии»
Рисунок 6
«Процессы электрохимической коррозии»
Электрохимическая коррозия может протекать в различных средах. В зависимости от характера среды выделяют следующие виды электрохимической коррозии:
- в растворах электролитов
в растворах кислот, оснований, солей, в природной воде
- атмосферная
в атмосферных условиях и в среде любого влажного газа
(самый распространенный вид коррозии)
- почвенная
в зависимости от состава почв, а также ее аэрации, коррозия может протекать более или менее интенсивно (Кислые почвы наиболее агрессивны, а песчаные – наименее)
- биокоррозия
возникает в результате жизнедеятельности бактерий и других организмов, вырабатывающих такие газы как CO2, H2S и др., способствующие коррозии металла.
- электрокоррозия
происходит под действием блуждающих токов на подземных сооружениях, в результате работ электрических железных дорог, трамвайных линий и других агрегатов.
Способы борьбы с коррозией
Покраска металлических изделий масляными и другими красками
Покрытие минеральным маслом (смазывание)
Покрытие более коррозион-ностойкими металлами (хромирование, цинкование, никелирование)
Легирование металлов
Кислотоупорные и нержавеющие стали, в состав которых входят никель, хром, титан, повышающие антикоррозионные свойства стали.
Рисунок 5 «Цинкование металла»
Способы борьбы с коррозией
Применение веществ, которые, находясь в коррозионной среде в достаточной концентрации, сильно замедляют либо вообще прекращают коррозионное разрушение металла
(Ингибиторы коррозии)
Рисунок 6 «Результат действия ингибитора коррозии»»
Заключение
Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды.
Химическая коррозия протекает без участия тока , с помощью окислительного газа .
Электрохимическая коррозия протекает с участием электролитов , образуя гальванический (коррозионный элемент).
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба. - презентация
Презентация на тему: " Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба." — Транскрипт:
1 Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба
2 Коррозия – рыжая крыса, Грызет металлический лом. В. Шефнер. В. Шефнер. «Жизнь человеческая подобна железу. Если употреблять его в дело, оно истирается, если не употреблять – ржавеет» Катон старший. Древнеримский философ
3 Проблемы вызываемые коррозией Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину. Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции. Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Это увеличивает общие убытки от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионную защиту. Соотношение прямых убытков, косвенных убытков и расходов на защиту от коррозии оценивают как (3–4):1:1. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год. Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину. Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции. Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Это увеличивает общие убытки от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионную защиту. Соотношение прямых убытков, косвенных убытков и расходов на защиту от коррозии оценивают как (3–4):1:1. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год.
4 1. Коррозия – это процесс самопроизвольного разрушения металла под действием окружающей среды. 2. Коррозия– это процесс перехода металла в то природное, естественное состояние, в котором мы встречаем его в земной коре.
5 Зачем нам нужно изучать этот процесс? Назовите последствия коррозии Мировая потеря 20 млн. тонн металла в год Еще более значимы косвенные потери
6 Делийская железная колонна Возраст 1600 лет Высота 7, 2 м, вес около 6 тонн Эйфелева башня Красили 18 раз, отчего ее масса 9000 т каждый раз увеличивалась на 70 т (в сумме т)
8 По виду коррозионной среды По характеру разрушения По процессам Газовая Жидкостная Атмосферная Почвенная Сплошная Местная Химическая Электрохимическая Межкристаллитная Блуждающими токами
9 По виду коррозионной среды Газовая Атмосферная Жидкостная Почвенная Блуждающими токами
10 По характеру разрушений Равномерная Неравномерная Сплошная коррозия
11 Местная коррозия Язвенная Точечная Пятнами
12 Соль на дорогах Морская вода Причины возникновения местной коррозии
13 По процессам Компоненты окружающей среды окисляют непосредственно металл. Компоненты окружающей среды окисляют непосредственно металл. Протекающие при химической коррозии окислительно - восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов с атомов металлов на частицы окислителя, входящего в состав среды. Протекающие при химической коррозии окислительно - восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов с атомов металлов на частицы окислителя, входящего в состав среды.
14 По процессам Химическая коррозия Химическая коррозия – самопроизвольное разрушение металлов в среде окислительного газа (кислорода, галогенов и т.д.) при повышенных температурах или в жидких не электролитах. 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 4Fe + 3О 2 = 2Fe 2 О 3 ГазоваяВ жидких не электролитах В нефти В сере В органических веществах Cu + S = CuS 2 Ag + S = Ag 2 S 2Al + 6ССl 4 = 3C 2 Cl 6 + 3AlCl 3
15 Коррозия протекающая в токопроводящей среде. Коррозия протекающая в токопроводящей среде. Помимо химической реакции, в системе возникает электрический ток. Помимо химической реакции, в системе возникает электрический ток. Процесс электрохимической коррозии происходит при контакте двух металлов Процесс электрохимической коррозии происходит при контакте двух металлов Разрушается металл с более сильными восстановительными свойствами (выполняет роль анода) Разрушается металл с более сильными восстановительными свойствами (выполняет роль анода)
16 Электрохимическая коррозия 2Fe + O 2 + 2H 2 O = 2Fe(OH) 2 Me – ne = Me +n Fe - 2 е - Fe 2+ О2О2 О2О2 2Сu + O 2 + 2H 2 O + CO 2 = CuCO 3 Cu(OH) 2 О2О2 Электрохимическая коррозия металлов – самопроизвольный процесс разрушения металлов в среде электролитов.
17 Причины возникновения электрохимической коррозии Причины возникновения электрохимической коррозии 1. Блуждающие токи, которые появляются вследствие утечки части тока из электрических цепей в почву или водные растворы, где они попадают на металлические конструкции. В местах выхода тока из этих конструкций вновь в почву или воду начинается растворение металла. Такие зоны разрушения металлов под действием блуждающих токов особенно часто наблюдаются в районах наземного электрического транспорта (трамвайные линии, железнодорожный транспорт на электрической тяге). Эти токи могут достигать несколько ампер, что приводит к большим коррозионным разрушениям. В местах выхода тока из этих конструкций вновь в почву или воду начинается растворение металла. Такие зоны разрушения металлов под действием блуждающих токов особенно часто наблюдаются в районах наземного электрического транспорта (трамвайные линии, железнодорожный транспорт на электрической тяге). Эти токи могут достигать несколько ампер, что приводит к большим коррозионным разрушениям. Например, прохождение тока силой в 1 А в течение одного года вызовет растворение 9,1 кг железа, Например, прохождение тока силой в 1 А в течение одного года вызовет растворение 9,1 кг железа, 10,7 кг цинка, 33,4 кг свинца. 10,7 кг цинка, 33,4 кг свинца.
18 2. Влияние радиационного излучения, а также продуктов жизнедеятельности бактерий и других организмов. С развитием бактерий на поверхности металлических конструкций связано явление биокоррозии. Обрастание подводной части судов мелкими морскими организмами также оказывает влияние на коррозионные процессы.
19 1 группа – щелочные металлы – 1 группа – щелочные металлы – наименьшая коррозийная стойкость.(побочная подгруппа – весьма стойкие металлы) – весьма стойкие металлы) 2 группа – главная подгруппа – малоустойчивы, побочная – более устойчивы( в присутствии кислорода образуют прочные пленки оксидов, предохраняющие от дальнейшего разрушения) 2 группа – главная подгруппа – малоустойчивы, побочная – более устойчивы( в присутствии кислорода образуют прочные пленки оксидов, предохраняющие от дальнейшего разрушения)
20 3 группа – Алюминий – образуется прочная оксидная пленка ( но она разрушается в растворах кислот и щелочей) В концентрированной азотной и серной кислотах алюминий пассивируется. 3 группа – Алюминий – образуется прочная оксидная пленка ( но она разрушается в растворах кислот и щелочей) В концентрированной азотной и серной кислотах алюминий пассивируется. 4 группа – Олово и свинец – стойкие к коррозии металлы, благодаря прочным оксидным пленкам. 4 группа – Олово и свинец – стойкие к коррозии металлы, благодаря прочным оксидным пленкам.
21 5,6,7,8 группы. – металлы побочных подгрупп обладают высокой способностью к пассивации, а следовательно, большой коррозионной стойкостью. 5,6,7,8 группы. – металлы побочных подгрупп обладают высокой способностью к пассивации, а следовательно, большой коррозионной стойкостью. Осмий, Иридий, Платина – самые стойкие к коррозии Осмий, Иридий, Платина – самые стойкие к коррозии Железо пассивируется концентрированной Железо пассивируется концентрированной серной и азотной
22 Защита металлов от коррозии
23 Применение ингибиторов Ингибиторы - э то вещества, способные замедлять протекание химических процессов и ли останавливать и х. Известно более 5 тысяч
24 Нанесение защитных покрытий Пластмасса Краска Лак Грунтовка Смола Эмаль Масло
25 Покрытие антикоррозионным металлом Хромирование Никелирование Оцинковка
26 Позолота Лужение Покрытие алюминием Покрытие антикоррозионным металлом
27 Протекторная защита анод Fe О2О2 О2О2 Zn - 2 е - Zn 2+ катод Zn более активный металл, чем Fe Zn О2О2
Читайте также: