Коррозия
металлов и способы защиты
от неё
Выполнил студент группы:
А1-12
Давлетов Салават
Коррозия вызывается
химической реакцией металла
с веществами окружающей среды,
протекающей на границе металла
и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом
воздуха или кислотами, содержащимися
в растворах, с которыми контактирует
металл. Особенно подвержены этому металлы,
расположенные в ряду напряжений (ряду
активности) левее водорода, в том числе
железо.
Коррозия происходит
в непроводящей ток среде.
Например, взаимодействие
металла с сухими газами или
жидкостями - неэлектролитами (бензином,
керосином и т.д.)
Многие металлы
(например, алюминий) при коррозии
покрываются плотной, оксидной пленкой,
которая не позволяет окислителям
проникнуть в более глубокие
слои и потому предохраняет
металл от коррозии. При удалении
этой пленки металл начинает
взаимодействовать с влагой и
кислородом воздуха.
Коррозия происходит
в токопроводящей среде (в электролите)
с возникновением внутри системы
электрического тока.
Металлы не
однородны и содержат различные
примеси. При контакте их с
электролитами одни участки поверхности
выполняют роль- анодов, другие- катодов.
Рассмотрим
разрушение железного образца
в присутствии примеси олова.
1. В кислой
среде:
На железе,
как более активном металле, при
соприкосновении с электролитом
происходят процессы окисления (растворения)
металла и перехода его катионов
в электролит:
Fe0 – 2 e = Fe 2+ (анод)
На катоде
(олово) происходит восстановление
катионов водорода:
2H+ + 2e H20
Ржавчина не
образуется, т.к. ионы железа (Fe 2+) переходят в раствор
4Fe + 6H2O (влага) + 3O2 (воздух) = 4Fe(OH)3
Гидроксид
железа(III) очень неустойчив, быстро
теряет воду и превращается
в оксид железа(III). Это соединение
не защищает поверхность железа
от дальнейшего окисления. В результате
железный предмет может быть
полностью разрушен.
- Катионы водорода и растворенный кислород- важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию
- Скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы по своей активности
- Значительно усиливает коррозию повышение температуры
Зимой для
удаления снега и льда с
тротуаров используют техническую
соль. Образующиеся растворы создают
благоприятную среду для электрохимической
коррозии подземных коммуникаций
и деталей автомобилей.
Способы защиты
от коррозии
3.Нанесение защитных покрытий
- Неметаллические – неокисляющиеся масла, специальные лаки, краски, эмали. Правда, они недолговечны, но зато дешевы.
- Химические – искусственно создаваемые поверхностные плёнки: оксидные, нитридные, силицидные, полимерные и др. Например, все стрелковое оружие и детали многих точных приборов подвергают воронению – это процесс получения тончайшей плёнки оксидов железа на поверхности стального изделия.
- Металлические – это покрытие другими металлами, на поверхности которых под действием окислителей образуются устойчивые защитные плёнки. Нанесение хрома- хромирование, никеля - никелирование, цинка - цинкование и т.д. Покрытием может служить и пассивный в химическом отношении металл – золото, серебро, медь.
4. Электрохимические
методы защиты
*Протекторная (анодная) – к защищаемой
металлической конструкции присоединяют
кусочек более активного металла (протектора),
который служит анодом и разрушается в
присутствии электролита. В качестве протектора
при защите корпусов судов, трубопроводов,
кабелей и др. стальных изделий используются
магний, алюминий, цинк.
*Катодная – металлоконструкцию подсоединяют к катоду внешнего источника тока , что исключает возможность её анодного разрушения.
- Введение веществ - ингибиторов, замедляющих коррозию. Примеры использования современных ингибиторов: соляная кислота при перевозке и хранении прекрасно «укрощается» производными бутиламина, а серная кислота –азотной кислотой; летучий диэтиламин впрыскивают в различные ёмкости. Ингибиторы действуют только на металл, делая его пассивным по отношению к среде. Науке известно более 5 тыс. ингибиторов коррозии.
- Удаление растворённого в воде кислорода (деаэрация). Этот процесс используют при подготовке воды, поступающей в котельные установки.
Спасибо за
внимание!
Источники
информации
- Химия 11 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова. – 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004.
Картинки для
презентации:
- http://www.korobov.ru/articles/6227/
- http://www.stroim-s-umom.ru/zh/rzhavchina-nash-obshhij-vrag/
- http://auto60.ru/ArticleDetail.aspx?id=47
- http://www.everest-expo.ru/page31.html
- http://volpcar.ru/stati/zashchita-kuzova-ot-korrozii.html
- http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/19752
- http://900igr.net/fotografii/khimija/Korrozija-metallov/019-Korrozija-metallov.html
- http://lozhki-vilki.ru/posuda-iz-nerzhavejushhej-stali/kak-vybrat-posudu-iz-nerzhavejushhej-stali
Источники
информации
- http://smolchess.ru/otdelka-i-materialy/osnovnye-sposoby-borby-s-korroziej-metallov.html
- http://vasi.net/community/all/2012/08/28/kak_zashhitit_instrument_ot_rzhavchiny.html
- http://lori.ru/344835
- http://lori.ru/64545
- http://nnm.ru/blogs/Fortunato1991/o_tom_kak_rzhavye_gvozdi_prevratilis_v_biznes_so_100-milliardnym_oborotom/
- http://chemistry.ru/course/content/chapter7/section/paragraph5/theory.html
- http://transtim.narod.ru/zaschita_kuzova_avtomobilya_ot_korrozii_/ustroistvo_elektrohimicheskoi_zaschiti_ot_korrozii_kuzova_avtomobilya_/fotografii_ustanovlenoi_zaschiti_na_avtomobile/