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Présentation - Corrosion des métaux et méthodes de protection contre la corrosion

Le texte de cette présentation

Cours de chimie sur le thème "Corrosion des métaux et méthodes de protection contre la corrosion"
Préparé par le professeur de chimie de l'école secondaire de l'entreprise d'État "Centre républicain de réadaptation pour enfants et adolescents" Lepesbayeva Sandugash Kairatovna

Objectifs de la leçon:
former les étudiants à la compréhension du mécanisme des processus de corrosion, de leurs conséquences et des méthodes de protection contre la corrosion ; développer la capacité de travailler avec résumé de référence, observer, tirer des conclusions; éduquer une attitude émotionnelle à l'égard du phénomène étudié.

Fonte
Alliage de fer avec du carbone (2-4%)
Acier
Alliage de fer avec du carbone (moins de 2%)
Utilisé dans le moulage de moules
En ajoutant des éléments d'alliage améliore la qualité

Au III avant JC, un phare a été construit sur l'île de Rhodes sous la forme d'une immense statue d'Hélios. Le colosse de Rhodes était considéré comme l'une des sept merveilles du monde, mais il n'a duré que 66 ans et s'est effondré lors d'un tremblement de terre. Au colosse de Rhodes, la coque en bronze était montée sur un cadre en fer. Sous l'influence de l'air méditerranéen humide et saturé de sel, la charpente en fer s'est effondrée.

Quel est le symbole de Paris ? - La tour Eiffel. Elle est incurablement malade, rouille et s'effondre, et seule une chimiothérapie constante aide à combattre cette maladie mortelle : elle a été peinte 18 fois, c'est pourquoi son poids de 9000 tonnes augmente de 70 tonnes à chaque fois.

Corrosion - un rat rouge, Rongeant la ferraille. V. Shefner
Chaque année, jusqu'à ¼ du fer produit est "perdu" dans le monde...

A.N. Nesmeyanov
Savoir c'est gagner !

Voyagez dans le royaume du "diable rouge"
De l'art. Informationnel
De l'art. expérimental
De l'art. Pratique

destruction des métaux et alliages sous l'influence environnement.
Corrosion

Types de corrosion
De par la nature de la destruction, continue (générale): uniforme, inégale locale (locale): ponctuelle, taches, ulcères, sous-surface, à travers, etc.

Types de corrosion
plein pointillé

Intergranulaire ulcératif

Corrosion chimique
- le métal est détruit par son interaction chimique avec un environnement agressif (gaz secs, liquides non électrolytiques).
Formation de tartre lors de l'interaction des matériaux à base de fer à haute température avec l'oxygène : 8ē 3Fe0 + 2O20 → (Fe+2Fe2+3)O4-2
Fragment de vidéo
Expérience en laboratoire - fil de cuivre incandescent

Corrosion électrochimique
- dans le milieu électrolytique, un courant électrique apparaît lorsque deux métaux entrent en contact (ou à la surface d'un métal de structure inhomogène) ; - la corrosion ressemble au travail d'une cellule galvanique : les électrons sont transférés d'une partie du métal à une autre (du métal à l'inclusion).
Fragment de vidéo

Les ions Fe2+ formés à l'anode sont oxydés en Fe3+ : 4Fe2+ (aq) + O2 (g) + (2n + 4)H2O (l) = 2Fe2O3 nH2O (solide) + 8H+ (aq)
Corrosion du métal dans l'air humide

Fer légèrement corrodé dans l'eau ; dans l'eau pure, la corrosion est plus lente car l'eau est un électrolyte faible.
Comparons les résultats des expériences n ° 2 et n ° 5

L'ajout de NaCl à l'eau améliore la corrosion du Fe. l'addition à la solution de NaCl-NaOH, comme on peut le voir par expérience, au contraire a affaibli la corrosion, il y avait peu de rouille.
Comparons les résultats des expériences n ° 1 et n ° 2

Que. La vitesse de corrosion d'un métal donné dépend de la composition du milieu environnant. Certains composants du milieu de lavage des métaux, en particulier les ions Cl-, augmentent la corrosion des métaux, d'autres composants peuvent affaiblir la corrosion. La corrosion du Fe est affaiblie en présence d'ions OH- -.

Dans les deux cas, Fe est dans la même solution, mais dans un cas il est en contact avec du zinc, dans l'autre il ne l'est pas. Dans l'éprouvette n° 2, le précipité brun est de la rouille, et dans l'éprouvette n° 4, le précipité blanc est du Zn(OH) 2 il entre en contact avec du zinc.
Comparons les résultats des expériences n ° 2 et n ° 4

Zn est oxydé en tant que métal plus actif
MAIS (-)
séparé de ses atomes
déplacer à la surface de Fe et restaurer
K(+)Fe

Dans les deux cas, Fe est dans la même solution, mais dans un cas il est en contact avec le cuivre, dans l'autre il ne l'est pas. La corrosion s'est produite dans les deux tubes à essai et un précipité de rouille brune est apparu. Il y avait moins de rouille dans le tube à essai n° 2 que dans le tube à essai n° 3. Conclusion : Ainsi, la corrosion et la rouille du fer sont grandement améliorées lorsqu'il entre en contact avec le cuivre.
Comparons les résultats des expériences n ° 2 et n ° 3

MAIS (-)
K(+)Cu
La réaction de l'oxygène dissous dans l'eau avec le fer conduit à la formation de rouille brune.

La corrosion d'un métal augmente fortement s'il entre en contact avec un autre métal moins actif, c'est-à-dire situé dans la série électrochimique des métaux à sa droite. Mais la corrosion ralentit si le métal entre en contact avec un autre métal situé à gauche dans la série électrochimique des tensions métalliques, c'est-à-dire plus actif.

Protection contre la corrosion
- Isolation du métal de l'environnement - - Modification de l'environnement

barrière de protection
- isolation mécanique de la surface lors de l'utilisation de revêtements de protection de surface : non métalliques (vernis, peintures, lubrifiants, émaux, gommage (caoutchouc), polymères) ; métal (Zn, Sn, Al, Cr, Ni, Ag, Au, etc.) ; chimique (passivation à l'acide nitrique concentré, oxydation, carburation...)

barrière de protection

Quel revêtement de protection de surface a été utilisé dans ce cas ? À quel groupe de revêtements de protection de surface appartient-il ?
Fragment de vidéo
barrière de protection

Modification de la composition du métal (alliage)
Protection protectrice - l'ajout de métaux en poudre au matériau de revêtement, qui créent des paires d'électrons donneurs avec le métal; créer un contact avec un métal plus actif (pour l'acier - zinc, magnésium, aluminium).
Sous l'action d'un environnement agressif, la poudre de l'additif se dissout progressivement et le matériau de base ne se corrode pas.

Des rivets ou des plaques d'un métal plus actif sont fixés à la structure principale, qui sont sujettes à destruction. Une telle protection est utilisée dans les structures sous-marines et souterraines.

transmission courant électrique dans le sens opposé à celui qui se produit lors du processus de corrosion.
Modification de la composition du métal (alliage)
protection électrique

À Vie courante l'homme se trouve le plus souvent avec des revêtements de zinc et d'étain de fer. La tôle de fer recouverte de zinc est appelée fer galvanisé et la tôle plaquée d'étain est appelée fer-blanc. Le premier est utilisé en grande quantité sur les toits des maisons, et des boîtes de conserve sont fabriquées à partir du second.
Modification de la composition du métal (alliage)
Fragment de vidéo

Introduction d'additifs d'alliage dans le métal : Cr, Ni, Ti, Mn, Mo, V, W, etc.
Modification de la composition du métal (alliage)
alliage

Changer l'environnement
inhibition
L'introduction de substances ralentissant la corrosion (inhibiteurs) : - pour la corrosion acide : bases organiques azotées, aldéhydes, protéines, substances organiques soufrées ; - en milieu neutre : phosphates solubles (Na3PO4), dichromates (K2Cr2O7), soude (Na2CO3), silicates (Na2SiO3) ; - à la corrosion atmosphérique : amines, nitrates et carbonates d'amines, esters d'acides carboxyliques.

Dans quel tube à essai le clou n'a-t-il pas rouillé et pourquoi ?
Changer l'environnement

Changer l'environnement
Désaération - élimination des substances qui provoquent la corrosion : chauffage de l'eau ; faire passer de l'eau à travers des copeaux de fer; élimination chimique de l'oxygène (par exemple, 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4).

Réfléchir et expliquer (devoirs)
1. Une plaque de Zn et une plaque de Zn, partiellement recouvertes de Cu, ont été placées dans une solution d'acide chlorhydrique (chlorhydrique). Dans quel cas le processus de corrosion est-il plus intense ? Motivez votre réponse en faisant des équations électroniques des processus correspondants.
2. Comment se déroule la corrosion atmosphérique du fer nickelé si le revêtement est cassé ? Composez les équations électroniques des processus d'anode et de cathode.

1. J'ai travaillé dans la leçon 2. J'ai travaillé avec mon travail dans la leçon 3. La leçon m'a semblé 4. Mon humeur 6. Le matériel de la leçon était activement / passivement satisfait / insatisfait du court / long est devenu meilleur / est devenu pire compréhensible / incompréhensible utile / inutile intéressant / ennuyeux
Réflexion

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Le mot corrosion vient du latin "corrodo" - "ronger" (latin tardif "corrosio" signifie "corrosion"). La corrosion est causée par la réaction chimique d'un métal avec des substances environnementales se produisant à l'interface entre le métal et le milieu. Le plus souvent, il s'agit de l'oxydation d'un métal, par exemple avec l'oxygène de l'air ou des acides contenus dans des solutions avec lesquelles le métal entre en contact. Les métaux situés dans la série de tension (série d'activité) à gauche de l'hydrogène, y compris le fer, y sont particulièrement sensibles.

Corrosion chimique t Fe+ 3 SO O 2 Fe 2 (SO 4) t Fe + 3 Cl 2 2 FeCl t Zn + O 2 2 ZnO La corrosion se produit dans un milieu non conducteur. Par exemple, l'interaction d'un métal avec des gaz ou liquides secs - non électrolytes (essence, kérosène, etc.)

De nombreux métaux (par exemple, l'aluminium) lors de la corrosion sont recouverts d'un film d'oxyde dense, qui ne permet pas aux agents oxydants de pénétrer dans les couches plus profondes et protège donc le métal de la corrosion. Lorsque ce film est retiré, le métal commence à interagir avec l'humidité et l'oxygène de l'air.

Corrosion électrochimique La corrosion se produit dans un milieu conducteur (électrolyte) avec l'apparition d'un courant électrique à l'intérieur du système. Les métaux ne sont pas homogènes et contiennent diverses impuretés. Lorsqu'elles entrent en contact avec des électrolytes, certaines parties de la surface agissent comme des anodes, d'autres comme des cathodes.

Considérons la destruction d'un échantillon de fer en présence d'une impureté d'étain. 1. Dans un environnement acide: Sur le fer, en tant que métal plus actif, au contact de l'électrolyte, se produisent les processus d'oxydation (dissolution) du métal et la transition de ses cations vers l'électrolyte: Fe 0 - 2 e \u003d Fe 2+ (anode) A la cathode (étain) se produit la réduction des cations hydrogène : 2H + + 2e H 2 0 les ions de fer (Fe 2+) passent en solution

2. En milieu alcalin ou neutre : Fe 0 - 2e Fe 2+ (à l'anode) O H 2 O + 4e 4OH - (à la cathode) ________________________________________________________ Fe OH - Fe (OH) 2 4 Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe (OH) 3 (Rouille)

1. Poncez les surfaces du produit afin que l'humidité ne s'y attarde pas. 2. L'utilisation d'alliages alliés contenant des additifs spéciaux: chrome, nickel qui, à haute température, forment une couche d'oxyde stable à la surface du métal (par exemple, Cr 2 O 3. fourchettes, cuillères), pièces de machines, outils.

3. Application de revêtements de protection Non métalliques - huiles non oxydantes, vernis spéciaux, peintures, émaux. Certes, ils sont de courte durée, mais ils sont bon marché. Chimique - films de surface créés artificiellement: oxyde, nitrure, siliciure, polymère, etc. Par exemple, toutes les armes légères et les pièces de nombreux instruments de précision sont brunies - c'est le processus d'obtention du film d'oxydes de fer le plus mince à la surface d'un acier produit.

Le métal est un revêtement avec d'autres métaux, à la surface duquel des films protecteurs stables se forment sous l'action d'agents oxydants. Application de chrome - chromage, nickel - nickelage, zinc - zingage, etc. Un métal chimiquement passif - or, argent, cuivre - peut également servir de revêtement.

4. Méthodes de protection électrochimique 4. Méthodes de protection électrochimique * Protecteur (anodique) - un morceau d'un métal plus actif (protecteur) est attaché à la structure métallique protégée, qui sert d'anode et est détruit en présence d'un électrolyte. Le magnésium, l'aluminium, le zinc sont utilisés comme protecteur dans la protection des coques de navires, des pipelines, des câbles et d'autres produits en acier.

L'introduction de substances - inhibiteurs qui ralentissent la corrosion. Exemples d'utilisation d'inhibiteurs modernes: lors du transport et du stockage, l'acide chlorhydrique est parfaitement "apprivoisé" par les dérivés de la butylamine et l'acide sulfurique - par l'acide nitrique; la diéthylamine volatile est injectée dans différents récipients. Les inhibiteurs n'agissent que sur le métal, le rendant passif par rapport à l'environnement. Plus de 5 000 inhibiteurs de corrosion sont connus de la science. Élimination de l'oxygène dissous dans l'eau (désaération). Ce procédé est utilisé dans la préparation de l'eau entrant dans les chaufferies. 5. Traitement spécial de l'électrolyte ou autre environnement dans lequel se trouve la structure métallique de protection

Corrosion des métaux

professeur de chimie et de biologie, SBEI NPO RO PU n ° 61 du nom du héros de l'Union soviétique Vernigorenko I.G.

- découvrir ce qu'est la corrosion, ses types, son mécanisme (sur l'exemple de la corrosion du fer), les méthodes de protection contre la corrosion ;

Développer la capacité à réaliser une expérience, tirer des conclusions de ce qu'ils ont vu, composer des demi-réactions d'oxydation et de réduction en fonction de la position des métaux dans la série électrochimique de tensions.

Objectifs de la leçon

• - les réactions qui se produisent avec un changement des états d'oxydation des éléments sont appelées ....
• L'élément qui augmente l'état d'oxydation à la suite de la réaction est appelé ...
• Le processus d'ajout d'électrons s'appelle...
• Le processus redox qui se produit sur les électrodes lors du passage d'un courant électrique continu est appelé ...
• cathodique chargée...
• le processus se passe à l'anode...
• lors de l'électrolyse d'une masse fondue de bromure de potassium à la cathode, ...
• lors de l'électrolyse d'une masse fondue d'hydroxyde de potassium, gazeux ...
• Déterminer l'agent oxydant et l'agent réducteur dans le schéma réactionnel :

Zn + AgNO 3 – Zn(NON 3 ) 2 + AG

Dictée chimique

Actuellement, nous assistons à la destruction des structures architecturales et des structures. Les monuments (bâtiments et sculptures) en calcaire ou en marbre souffrent catastrophiquement des pluies acides.

Mot corrosion vient du latin corrodere, qui signifie corroder. Corrosion appelé le processus spontané de destruction des matériaux et des produits qui en découlent sous l'influence chimique de l'environnement.

Corrosion

A) gaz (O 2 ,ALORS 2 , H 2 S, Cl 2 , NH 3 , NON NON 2 , H 2 O-vapeur, etc.); la suie est un adsorbant des gaz ;

B) électrolytes : alcalis, acides, sels ;

B) Ions Cl - , l'humidité de l'air;

D) macro- et micro-organismes ;

E) courant électrique vagabond ;

G) hétérogénéité des métaux.

Causes de corrosion

CORROSION - RAT ROUILLÉ,

ronge la ferraille,

À SHEFNER

4Fe + 6H 2 O+3O 2 = 4Fe(OH) 3

Processus corrosifs

Corrosion

Chimique

Électrochimique

Types de corrosion

Corrosion des métaux

Par la nature de la destruction

Selon le type d'environnement corrosif

Par processus

Électrochimique

Uniforme

Sol

Inégal

Chimique

Liquide

atmosphérique

Classification

La corrosion chimique est causée par l'interaction

les métaux avec des gaz secs ou des liquides,

courant électrique non conducteur

Il coule généralement

Les produits de corrosion se forment directement aux points de contact du métal avec un environnement agressif.

avec une augmentation

températures

Médias corrosifs

La vitesse du processus de corrosion est déterminée non seulement par la nature du métal, mais également par les propriétés des produits résultants.

film d'oxyde

Résistant, protecteur

lâche

Al 2 O 3 , ZnO, NiO, Cr 2 O 3, TiO 2

FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4

Corrosion chimique

La corrosion électrochimique est réalisée par

réactions électrochimiques qui se produisent

à la surface du métal en contact

avec une solution électrolytique. elle est accompagnée

l'apparition d'un courant électrique

Exemple de corrosion de contact

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H 2 , Cu, Hg, Ag, Pt, Au

Affaiblissement des propriétés réparatrices, activité

Série électrochimique de tensions de métaux

CONTINU

ne présente pas de danger particulier pour les structures et appareils, notamment dans les cas où la perte de métaux ne dépasse pas les normes techniquement justifiées. Ses conséquences peuvent être relativement facilement expliquées.

LOCAL

les pertes de métal sont faibles. La plus dangereuse est la corrosion par piqûres (la formation de lésions traversantes, de cavités par piqûres - ce que l'on appelle piqûres. La corrosion locale est favorisée par l'eau de mer, les solutions salines, notamment les sels halogénés (chlorure de sodium, chlorure de magnésium, etc.). Le danger de corrosion locale réside dans le fait que, en réduisant la résistance des sections individuelles, il réduit considérablement la fiabilité des structures, des structures et des appareils.

Corrosion des métaux

Nous abaissons le granulé de zinc dans la solution d'acide chlorhydrique. On observe le dégagement d'hydrogène.

Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2

La réaction se déroule rapidement au début, puis ralentit progressivement. Cela est dû au fait que les ions de zinc entrent en solution et forment une couche d'ions chargés positivement près de la surface du métal. Cette couche est une barrière qui empêche la pénétration d'ions hydrogène chargés de manière similaire à la surface du métal. De plus, lorsque le zinc se dissout, les électrons s'accumulent dans son réseau cristallin, ce qui entrave la transition ultérieure des ions de zinc de surface en solution. Cela conduit à un ralentissement de l'interaction du zinc avec l'acide.

Expérience numéro 1.

On touche le zinc avec un fil de cuivre - la dissolution du zinc augmente.

Ceci s'explique comme suit : dans la série des tensions métalliques, le cuivre se situe derrière l'hydrogène et n'interagit pas avec les acides, dans lesquels les ions hydrogène sont l'agent oxydant. Par conséquent, les électrons libres ne s'accumulent pas dans le réseau cristallin du cuivre. Lorsque ces deux métaux entrent en contact, les électrons libres du zinc passent au cuivre et réduisent les ions hydrogène :

2H + + 2e = H 2 0

Dans ce cas, parallèlement aux processus chimiques (la libération d'électrons), des processus électriques ont également lieu (le transfert d'électrons d'un métal à un autre).

Débarrassé des électrons en excès, le zinc est à nouveau oxydé :

Zn 0 – 2e = Zn 2+

De plus, les ions de zinc de surface ne sont plus retenus par l'attraction électrostatique des électrons et sont répartis dans toute la solution, de sorte que le zinc se dissout plus rapidement au contact du cuivre. Ainsi, la corrosion accrue du zinc au contact du cuivre s'explique par l'apparition d'une cellule galvanique en court-circuit. Dans lequel le zinc agit comme anode et le cuivre comme cathode.

Expérience numéro 2.

On connecte les plaques de cuivre et de zinc en solution HCl avec un conducteur, on observe le dégagement d'hydrogène sur la plaque de cuivre.

Anode (Zn): Zn 0 – 2e – Zn 2+

Cathode (Cu): 2H + + 2e – H 2 0

De même, il se produit une corrosion des métaux, qui sont hétérogènes et contiennent des impuretés. En présence d'un électrolyte, certaines parties de la surface métallique jouent le rôle d'anode, tandis que d'autres jouent le rôle de cathode.

Les atomes métalliques sont oxydés à la cathode : Me 0 –ne = Moi n+

Dans ce cas, les électrons en excès restent sur le métal. Le rôle de l'anode est assuré par un métal plus actif.

A la cathode, les électrons provenant de l'anode sont acceptés par un agent oxydant. Dans les acides, les ions hydrogène agissent comme un agent oxydant. Dans un environnement neutre, l'oxygène dissous agit majoritairement comme agent oxydant, puis le processus se déroule à la cathode : O 2 + 4e + 2H 2 O = 4OH -

Expérience numéro 3.

1. Alliage de métaux, c'est-à-dire obtenir des alliages résistants à la corrosion.

2. L'isolation du métal de l'environnement est obtenue en utilisant des revêtements protecteurs. Il existe trois types de revêtements : (vernis, peintures, émaux) ; revêtements chimiques (phosphate, oxyde, nitrure); métal (nickelage, chromage, étamage - étamage). Il existe des revêtements cathodiques et anodiques. Si le métal à protéger est revêtu d'un métal moins actif, il s'agit alors d'un revêtement cathodique, tel que du fer étamé. Si l'intégrité du revêtement cathodique est violée, une cellule galvanique apparaît, dans laquelle l'anode - le fer est détruite et la cathode - l'étain - reste protégée. Si le métal à protéger est recouvert d'un métal plus actif, il s'agit d'un revêtement d'anode, par exemple, le fer est recouvert de zinc. Lorsque l'intégrité du revêtement de l'anode est violée, une cellule galvanique apparaît, où l'anode - le zinc - est détruite et la cathode - le fer - reste protégée.

Protection protectrice. Vers la structure métallique protégée

fixer des feuilles (protecteurs) d'un métal plus actif. Le protecteur est détruit, protégeant le métal protégé. Cette méthode protège les pipelines et les réservoirs souterrains, les coques de navires et les hélices de navires dans l'eau de mer.

4. Modification des propriétés d'un environnement agressif. Elle est obtenue de deux manières : 1) élimination des environnements agressifs des substances qui favorisent la corrosion des métaux, par exemple l'oxygène par ébullition ; 2) ajouter à l'environnement agressif des substances qui ralentissent la corrosion (inhibiteurs).

Méthodes de protection des métaux contre la corrosion .

Une plaque de zinc est descendue dans un récipient contenant de l'acide chlorhydrique inhibé. La réaction ne se produit pas. Les inhibiteurs peuvent être l'urée, le sulfite de sodium, le thiosulfate de sodium, le nitrite de sodium, les phosphates, les carbonates, les silicates.

Expérience numéro 4.

Question test :

1. Définir la corrosion des métaux.

2. Quels types de corrosion des métaux connaissez-vous.

3. Qu'est-ce qui contribue au processus de corrosion ?

4. Considérez le processus de corrosion lorsque le fer entre en contact avec un métal plus actif. Écrivez les équations des réactions d'oxydation et de réduction.

4. Sachant ce qu'est la corrosion et ce qui y contribue, suggérer des moyens de lutter contre la corrosion des produits en fer comme étant les plus courants.

5. Quelles méthodes de contrôle de la corrosion connaissez-vous ?

6. La protection protectrice présente un intérêt particulier. Sur quoi repose son action ? Quel est son inconvénient ?

7. Sur quoi repose la protection cathodique ?

Consolidation des connaissances

Il est plus facile de détruire que de construire. Perdre est beaucoup plus facile que trouver. Combattre la corrosion n'est pas facile, mais c'est possible. Et l'une des nombreuses preuves en est la tour Eiffel (diapo 38), qui a été construite dans l'espoir qu'elle durerait trente ans et qu'elle serait démolie. Et depuis un deuxième siècle, elle orne Paris d'elle-même...

Résumé de la leçon

1. Pour les besoins du ménage, vous devez acheter deux seaux en fer. Dans la quincaillerie, il y avait deux seaux de deux types : galvanisé (fer recouvert de zinc) et étamé (fer recouvert d'étain). Lequel de ces seaux durera plus longtemps ? Quel genre de seaux préférez-vous? Donnez une réponse motivée.

2. Vous êtes serrurier. Un rivet en cuivre a été posé sur une pièce en acier (l'acier contient majoritairement du fer et du carbone jusqu'à 2%). Savez-vous ce qui cassera en premier : la pièce ou le rivet ? Donnez une réponse motivée.

3. Des feuilles d'un métal plus actif (zinc, magnésium) sont soudées aux parois de la chaudière à vapeur, la coque du navire. Quel métal se décomposera en premier ? Donnez une réponse motivée.

4. Une plaque de fer est recouverte de magnésium et l'autre de cuivre. Sur quelle plaque la rouille se forme-t-elle lorsque l'intégrité du revêtement est violée ? Donnez une réponse motivée.

Tâches créatives.

Manuel "Chimie" pour les métiers de NPO et SPO cycle technique O.G. Gabrielyan, I.G. Ostroumov, M., "Académie" 2014, 256 p. Page

Cahier "Métaux et non-métaux" : grille de mots croisés n°1 p.27 ;

Devoirs

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Cibler

Étudier l'effet des facteurs environnementaux sur le degré de rouille des métaux. Hypothèse Si le fer est placé dans un environnement alcalin, la vitesse de corrosion diminuera.

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Tâches

1. Étudier l'essence de la corrosion, ses types et ses méthodes de protection contre la corrosion. 2. Étudier la dépendance de la vitesse de corrosion à la présence d'oxygène. 3. Étudier l'effet des électrolytes sur le processus de corrosion. 4. Étudiez l'effet des inhibiteurs sur le processus de corrosion.

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Importance de la corrosion

1. Entraîne de graves conséquences environnementales : fuite de pétrole, de gaz et d'autres produits chimiques. 2. Inacceptable dans de nombreuses industries : aéronautique, chimique, pétrolière et nucléaire. 3. Affecte négativement la vie et la santé des personnes.

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La corrosion est un processus hétérogène qui se produit à l'interface métal-environnement. À la suite de la corrosion, les métaux s'oxydent et se transforment en composés stables - oxydes ou sels, sous la forme desquels ils se trouvent dans la nature.

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Dans le cas de la corrosion chimique, le métal interagit directement avec l'agent oxydant présent dans l'environnement. En conséquence, la liaison métallique est détruite et les atomes métalliques sont combinés avec les atomes et groupes d'atomes qui composent les oxydants. 2Fe0+3Cl20→-2Fe+3Cl3 3Fe+2O2→Fe3O4 Corrosion chimique.

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Corrosion électrochimique

Ce type de corrosion survient le plus souvent et est un processus d'interaction des métaux et alliages avec les électrolytes, accompagné de l'apparition spontanée de paires galvaniques "cathode - anode". Anode sur fer(+) Cathode sur cuivre(-)Fe 0-2e=Fe2+2H++2e=2H0 →H20

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facteurs causant la corrosion

1. Oxygène et humidité de l'atmosphère 2. Dioxyde de carbone et dioxyde de soufre contenus dans l'atmosphère 3. Eau de mer 4. Eaux souterraines

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Expérience #1 Le rôle de l'oxygène dans le processus de corrosion du fer. Dans le tube à essai n ° 1-zh. ongle + eau de moitié. Dans le tube à essai n ° 2-zh. ongles + eau complètement. Dans le tube à essai n ° 3-zh. ongles-eau + huile.

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Expérience numéro 2. Influence des électrolytes sur le processus de corrosion. Dans un verre № 1-zh. ongle + eau. Dans un verre № 2-zh. ongle + solution de chlorure de sodium. Dans un verre № 3-zh. clou + cuivre + solution de chlorure de sodium. Dans un verre № 4-zh. clou + aluminium + solution de chlorure de sodium.

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Expérience #3 Influence des inhibiteurs sur le processus de corrosion. Dans le tube à essai n ° 1 - bien. ongle + solution d'hydroxyde de sodium. Dans le tube à essai n ° 2 - bien. ongle + solution de phosphate de sodium. Dans le tube à essai n ° 3 - bien. ongle + solution de bichromate de sodium.

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Sur la base des résultats de la recherche, les conclusions suivantes ont été tirées :

1. La corrosion du fer augmente considérablement en présence d'oxygène. 2. La corrosion du fer augmente considérablement s'il entre en contact avec un métal moins actif, mais la corrosion ralentit si le fer entre en contact avec un métal plus actif. 3. Le taux de corrosion dépend de la composition de l'environnement entourant le métal. Les ions chlorure augmentent la corrosion du fer. 4. La corrosion du fer est affaiblie en présence d'ions hydroxyde, d'ions phosphate et d'ions chromate.

Les métaux ont un ennemi qui mène à d'énormes
pertes irrémédiables de métaux, annuellement complètement
environ 10% du fer produit est détruit. Par
selon l'Institut de chimie physique de l'Académie des sciences de Russie, chaque
le sixième haut-fourneau en Russie tourne en vain - l'ensemble
le métal fondu se transforme en rouille.
Cet ennemi est la corrosion.

Le problème de la protection des métaux contre la corrosion
sont apparus presque au tout début de leur
utiliser. Les gens ont essayé de protéger
les métaux dus aux intempéries avec
à l'aide de graisses, d'huiles, et plus tard
recouvert d'autres métaux et, avant
tous, étain à bas point de fusion (étamage). À
écrits de l'historien grec ancien Hérodote
(Ve siècle av. J.-C.) il est déjà fait mention de
l'utilisation de l'étain pour protéger le fer
corrosion.

Dans le III avant JC sur l'île de Rhodes a été construit
phare sous la forme d'une immense statue d'Hélios.
Le colosse de Rhodes était considéré comme l'une des sept merveilles du monde,
cependant, il n'a duré que 66 ans et s'est effondré pendant
tremblements de terre. Au colosse de Rhodes bronze
coquille était
monté sur
armature de fer.
Sous l'action de l'humidité
saturé de sels
air méditerranéen
la charpente de fer s'est effondrée.

Dans les années 20 du XXe siècle. commissionné par un millionnaire
Le yacht de luxe "Call of the Sea" a été construit.
Avant même d'entrer en pleine mer, le yacht est complètement
hors service. La raison était le contact
corrosion. Le fond du yacht était gainé d'un alliage cuivre-nickel, et le cadre du gouvernail, la quille et d'autres
les pièces sont en acier. Quand le yacht était
lancé à l'eau. Un gigantesque
cellule galvanique, composée d'une cathode, d'une anode en acier et d'un électrolyte - marine
l'eau. En conséquence, le navire a coulé sans rien faire
un vol.

Qu'est-ce qu'un symbole
Paris? –Eiffel
la tour. Elle est incurable
malade, rouillé et
s'effondre et seulement
constante
la chimiothérapie aide
se battre avec
Maladie mortelle:
elle a été peinte 18 fois, pourquoi
son poids est de 9000 tonnes
à chaque fois
augmente de 70 tonnes.

La corrosion est la destruction des métaux et
alliages sous l'influence de l'environnement
environnement. Le mot corrosion vient de
du latin corrodere, qui signifie
frette.

Types de corrosion

Corrosion chimique

Corrosion chimique -
cette interaction
métaux secs
gaz et liquides -
non-électrolytes.
Ce type de corrosion
les turbines sont exposées
raccords et détails du four
moteurs internes
la combustion.

Corrosion électrochimique

Électrochimique
la corrosion est tout
cas de corrosion
la présence d'eau et
liquides -
électrolytes.

l'essentiel de la corrosion.

La corrosion est constituée de
deux processus :
chimique est
donner des électrons et
électrique est
transfert d'électrons.

Modèles de corrosion :

1. Si connecté
deux métaux différents
puis corrosion
exposé seulement
plus actif et
jusqu'à ce qu'il soit complètement
ne s'effondrera pas, moins
actif protégé.

Modèles de corrosion :

2. Taux de corrosion
plus que
plus éloignés
dans une série de tensions
situé
connecté
les métaux.

Chimie de la corrosion.

Méthodes de protection contre la corrosion.

L'un des plus courants
façons de protéger les métaux de la corrosion
est appliqué à leur surface
films de protection : vernis, peinture, émail.

Méthode de protection généralisée
les métaux de la corrosion les recouvrent
couches d'autres métaux. Couvrant
les métaux eux-mêmes se corrodent avec peu
vitesse, car ils sont couverts de denses
film d'oxyde. Produire un revêtement
zinc, nickel, chrome, etc.

Revêtement avec d'autres métaux.

Dans la vie de tous les jours, les gens le plus souvent
rencontre des revêtements de fer avec du zinc et
étain. tôle, revêtue
le zinc est appelé fer galvanisé,
et recouvert d'étain - fer blanc. Première
en grande quantité va sur le toit
maisons, et dès la seconde ils font
canettes.

Méthodes de protection contre la corrosion.

Créer des alliages avec
anticorrosion
Propriétés. Pour ça
dans le métal de base
ajouter jusqu'à 12 %
chrome, nickel,
cobalt ou cuivre.

Méthodes de protection contre la corrosion.

Changement de composition
environnement. Pour
inhibition de la corrosion
introduit
inhibiteurs. C'est
substances qui
ralentir la vitesse
réactions.

Méthodes de protection contre la corrosion.

L'utilisation d'inhibiteurs est l'un des moyens efficaces
moyens de lutter contre la corrosion des métaux dans divers
milieux agressifs (atmosphérique, en eau de mer, en
réfrigérants et solutions salines, en
conditions oxydantes, etc.). Les inhibiteurs sont
Substances capables de ralentir en petites quantités
le flux des processus chimiques ou les arrêter.
Le nom inhibiteur vient du lat. inhiber que
signifie arrêter, arrêter. Il est connu que
maîtres damas pour l'élimination du tartre et de la rouille
solutions utilisées d'acide sulfurique avec des additifs
levure de bière, farine, amidon. Ces impuretés étaient
l'un des premiers inhibiteurs. Ils n'ont pas laissé l'acide
agir sur le métal de l'arme, entraînant
seuls le tartre et la rouille ont été dissous.

Protection électrique.

1. Protection de la bande de roulement.
à la structure principale
attaché
rivets ou plaques
d'un plus actif
métal, qui
exposé
destruction. Tel
protection est utilisée dans
sous-marin et souterrain
structures.

Protection électrique.

2. Passe
courant électrique
dans la direction,
opposé
celui qui
se produit dans le processus
corrosion.