Коррозия металлов Химия 9 класс Леднева Дарья Николаевна Учитель химии МБОУ СОШ п. Дружба. - презентация

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)

7

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

28 Домашнее задание § 10. Упр. 3, 4 § 10. Упр. 3, 4