1 iš 38

Pristatymas – Metalų korozija ir apsaugos nuo korozijos metodai

Šio pristatymo tekstas

Chemijos pamoka tema „Metalų korozija ir apsaugos nuo korozijos būdai“
Parengė VĮ „Respublikinis vaikų ir paauglių reabilitacijos centras“ vidurinės mokyklos chemijos mokytoja Lepesbajeva Sandugash Kairatovna

Pamokos tikslai:
formuoti mokinių supratimą apie korozijos procesų mechanizmą, jų pasekmes ir apsaugos nuo korozijos būdus; ugdyti gebėjimą dirbti su nuorodų santrauka, stebėti, daryti išvadas; ugdyti emocinį požiūrį į tiriamą reiškinį.

Ketaus
Geležies lydinys su anglimi (2-4%)
Plienas
Geležies lydinys su anglimi (mažiau nei 2%)
Naudojamas liejant formomis
Pridėjus legiravimo elementų, pagerėja kokybė

III amžiuje prieš Kristų Rodo saloje buvo pastatytas švyturys didžiulės Helios statulos pavidalu. Rodo kolosas buvo laikomas vienu iš septynių pasaulio stebuklų, tačiau gyvavo tik 66 metus ir sugriuvo per žemės drebėjimą. Rodo kolose bronzinis apvalkalas buvo sumontuotas ant geležinio rėmo. Veikiamas drėgno, druskos prisotinto Viduržemio jūros oro, geležinis karkasas sugriuvo.

Kas yra Paryžiaus simbolis? - Eifelio bokštas. Ji nepagydomai serga, rūdija ir griūva, o kovoti su šia mirtina liga padeda tik nuolatinė chemoterapija: dažyta 18 kartų, todėl jos 9000 tonų svoris kaskart didėja po 70 tonų.

Korozija – raudona žiurkė, Graužia metalo laužą. V. Šefneris
Kiekvienais metais pasaulyje „prarandama“ iki ¼ pagamintos geležies ...

A. N. Nesmejanovas
Žinoti reiškia laimėti!

Kelionė per „Raudonojo velnio“ karalystę
Art. Informacinis
Art. eksperimentinis
Art. Praktiška

metalų ir lydinių sunaikinimas veikiant aplinką.
Korozija

Korozijos tipai
Pagal sunaikinimo pobūdį ištisinis (bendras): vienodas, nelygus vietinis (vietinis): taškas, dėmės, opos, požeminis, perėjimas ir kt.

Korozijos tipai
vientisas taškuotas

Opinis tarpkristalinis

Cheminė korozija
- metalas sunaikinamas dėl jo cheminės sąveikos su agresyvia aplinka (sausomis dujomis, neelektrolitiniais skysčiais).
Apnašų susidarymas geležies pagrindo medžiagoms aukštoje temperatūroje sąveikaujant su deguonimi: 8ē 3Fe0 + 2O20 → (Fe+2Fe2+3)O4-2
Video fragmentas
Laboratorinė patirtis – švytinti varinė viela

Elektrocheminė korozija
- elektrolito aplinkoje atsiranda elektros srovė, kai liečiasi du metalai (arba ant vieno nevienalytės struktūros metalo paviršiaus); - korozija primena galvaninio elemento darbą: vyksta elektronų perkėlimas iš vienos metalo dalies į kitą (nuo metalo į inkliuzą).
Video fragmentas

Prie anodo susidarę Fe2+ jonai oksiduojami iki Fe3+: 4Fe2+ (aq) + O2 (g) + (2n + 4)H2O (l) = 2Fe2O3 nH2O (kietas) + 8H+ (aq)
Metalo korozija drėgname ore

Geležis vandenyje šiek tiek korozijos būdu; gryname vandenyje korozija vyksta lėčiau, nes vanduo yra silpnas elektrolitas.
Palyginkime eksperimentų Nr.2 ir Nr.5 rezultatus

NaCl pridėjimas į vandenį sustiprina Fe koroziją. papildymas NaCl-NaOH tirpalu, kaip matyti iš patirties, priešingai, susilpnino koroziją, buvo mažai rūdžių.
Palyginkime eksperimentų Nr.1 ​​ir Nr.2 rezultatus

Tai. Tam tikro metalo korozijos greitis priklauso nuo supančios terpės sudėties. Kai kurie metalo plovimo terpės komponentai, ypač Cl- jonai, sustiprina metalų koroziją, kiti komponentai gali susilpninti koroziją. Fe korozija susilpnėja esant OH- - jonams.

Abiem atvejais Fe yra tame pačiame tirpale, tačiau vienu atveju jis kontaktuoja su cinku, o kitu – ne. Mėgintuvėlyje Nr. 2 rudos nuosėdos yra rūdys, o mėgintuvėlyje Nr. 4 baltos nuosėdos yra Zn (OH) 2, kurios liečiasi su cinku.
Palyginkime eksperimentų Nr.2 ir Nr.4 rezultatus

Zn oksiduojamas kaip aktyvesnis metalas
BET (-)
atsiskyrė nuo jo atomų
pereiti į Fe paviršių ir atkurti
K(+)Fe

Abiem atvejais Fe yra tame pačiame tirpale, tačiau vienu atveju jis liečiasi su variu, o kitu – ne. Abiejuose mėgintuvėliuose įvyko korozija ir atsirado rudų rūdžių nuosėdų. Mėgintuvėlyje Nr.2 rūdžių buvo mažiau nei mėgintuvėlyje Nr.3. Išvada: Taigi geležies korozija ir rūdijimas labai padidėja, kai ji liečiasi su variu.
Palyginkime eksperimentų Nr.2 ir Nr.3 rezultatus

BET (-)
K(+)Cu
Vandenyje ištirpusio deguonies reakcija su geležimi sukelia rudųjų rūdžių susidarymą.

Metalo korozija smarkiai padidėja, jei jis liečiasi su kokiu nors kitu, mažiau aktyviu metalu, t.y., esančiu elektrocheminėje metalų serijoje į dešinę nuo jo. Tačiau korozija sulėtėja, jei metalas liečiasi su kitu metalu, esančiu kairėje elektrocheminėje metalo įtampų serijoje, ty aktyvesniu.

Apsauga nuo korozijos
- Metalo izoliavimas nuo aplinkos - - Aplinkos keitimas

barjero apsauga
- mechaninis paviršiaus izoliavimas, kai naudojamos paviršiaus apsauginės dangos: nemetalinės (lakai, dažai, tepalai, emaliai, guma (guma), polimerai); metalas (Zn, Sn, Al, Cr, Ni, Ag, Au ir kt.); cheminė medžiaga (pasyvavimas koncentruota azoto rūgštimi, oksidacija, karburizacija ir kt.)

barjero apsauga

Kokia paviršiaus apsauginė danga buvo panaudota šiuo atveju? Kuriai paviršiaus apsauginių dangų grupei ji priklauso?
Video fragmentas
barjero apsauga

Metalo (lydinio) sudėties pokytis
Apsauginė apsauga – miltelinių metalų pridėjimas prie dangos medžiagos, kurios sukuria donorų elektronų poras su metalu; sukurti kontaktą su aktyvesniu metalu (plienui - cinku, magniu, aliuminiu).
Veikiant agresyviai aplinkai, priedo milteliai palaipsniui ištirpsta, o pagrindinė medžiaga nerūdija.

Prie pagrindinės konstrukcijos pritvirtinamos aktyvesnio metalo kniedės arba plokštės, kurios gali būti sunaikintos. Tokia apsauga naudojama povandeninėse ir požeminėse konstrukcijose.

užkrato pernešimas elektros srovė priešinga kryptimi, nei vyksta korozijos proceso metu.
Metalo (lydinio) sudėties pokytis
elektros apsauga

AT Kasdienybėžmogus dažniausiai randamas su cinko ir alavo dangomis iš geležies. Skarda, padengta cinku, vadinama cinkuota geležimi, o padengta skarda – skarda. Pirmasis naudojamas dideliais kiekiais ant namų stogų, o iš antrosios gaminamos skardinės.
Metalo (lydinio) sudėties pokytis
Video fragmentas

Legiruojamųjų priedų įvedimas į metalą: Cr, Ni, Ti, Mn, Mo, V, W ir kt.
Metalo (lydinio) sudėties pokytis
legiravimo

Keičiant aplinką
slopinimas
Koroziją lėtinančių medžiagų (inhibitorių) įvedimas: - rūgštinei korozijai: azoto turinčios organinės bazės, aldehidai, baltymai, sieros turinčios organinės medžiagos; - neutralioje aplinkoje: tirpūs fosfatai (Na3PO4), dichromatai (K2Cr2O7), soda (Na2CO3), silikatai (Na2SiO3); - esant atmosferinei korozijai: aminai, aminų nitratai ir karbonatai, karboksirūgščių esteriai.

Kuriame mėgintuvėlyje nagas nesurūdijo ir kodėl?
Keičiant aplinką

Keičiant aplinką
Oro pašalinimas – koroziją sukeliančių medžiagų pašalinimas: vandens šildymas; vandens praleidimas per geležies drožles; cheminis deguonies pašalinimas (pavyzdžiui, 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4).

Pagalvokite ir paaiškinkite (namų darbai)
1. Zn plokštelė ir Zn iš dalies padengtos Cu buvo dedamos į druskos (druskos) rūgšties tirpalą. Kuriuo atveju korozijos procesas yra intensyvesnis? Motyvuokite savo atsakymą sudarydami atitinkamų procesų elektronines lygtis.
2. Kaip vyksta nikeliu dengtos geležies atmosferinė korozija, jei danga nutrūksta? Sudarykite anodo ir katodo procesų elektronines lygtis.

1. Dirbau pamokoje 2. Dirbau su savo darbu pamokoje 3. Pamoka man atrodė 4. Mano nuotaika 6. Pamokos medžiaga buvo aktyviai / pasyviai patenkinta / nepatenkinta trumpu / ilga gerėjo / tapo blogiau suprantamas / nesuprantamas naudingas / nenaudingas įdomus / nuobodus
Atspindys

Kodas, skirtas įterpti pristatymo vaizdo grotuvą į savo svetainę:

Žodis korozija kilęs iš lotyniško „corrodo“ – „graužti“ (vėlyvosios lotynų kalbos „corrosio“ reiškia „korozija“). Koroziją sukelia metalo cheminė reakcija su aplinkos medžiagomis, vykstančiomis metalo ir terpės sąsajoje. Dažniausiai tai yra metalo oksidacija, pavyzdžiui, su atmosferos deguonimi arba rūgštimis, esančiomis tirpaluose, su kuriais metalas liečiasi. Tam ypač jautrūs metalai, esantys įtampos serijoje (aktyvumo serijoje) į kairę nuo vandenilio, įskaitant geležį.

Cheminė korozija t Fe+ 3 SO O 2 Fe 2 (SO 4) t Fe + 3 Cl 2 2 FeCl t Zn + O 2 2 ZnO Korozija vyksta nelaidžioje terpėje. Pavyzdžiui, metalo sąveika su sausomis dujomis ar skysčiais - neelektrolitais (benzinu, žibalu ir kt.)

Daugelis metalų (pavyzdžiui, aliuminis) korozijos metu padengiami tankia, oksidine plėvele, kuri neleidžia oksiduojančioms medžiagoms prasiskverbti į gilesnius sluoksnius ir todėl apsaugo metalą nuo korozijos. Nuėmus šią plėvelę, metalas pradeda sąveikauti su oro drėgme ir deguonimi.

Elektrocheminė korozija Korozija atsiranda laidžioje terpėje (elektrolite), kai sistemos viduje atsiranda elektros srovė. Metalai nėra vienalyčiai ir juose yra įvairių priemaišų. Kai jos liečiasi su elektrolitais, kai kurios paviršiaus dalys veikia kaip anodai, kitos kaip katodai.

Panagrinėkime geležies mėginio sunaikinimą esant alavo priemaišai. 1. Rūgščioje aplinkoje: ant geležies, kaip aktyvesnio metalo, kontaktuojant su elektrolitu, vyksta metalo oksidacijos (tirpimo) procesai ir jo katijonų perėjimas į elektrolitą: Fe 0 - 2 e \u003d Fe 2+ (anodas) Prie katodo (alavo) vyksta vandenilio katijonų redukcija: 2H + + 2e H 2 0 geležies jonai (Fe 2+) patenka į tirpalą

2. Šarminėje arba neutralioje aplinkoje: Fe 0 - 2e Fe 2+ (prie anodo) O H 2 O + 4e 4OH - (prie katodo) _____________________________________________________________ Fe OH - Fe (OH) 2 4 Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe (OH) 3 (rūdys)

1. Gaminio paviršių šlifavimas taip, kad ant jų nesikauptų drėgmė. 2. Legiruotų lydinių, turinčių specialių priedų: chromo, nikelio, kurie aukštoje temperatūroje ant metalo paviršiaus suformuoja stabilų oksido sluoksnį (pavyzdžiui, Cr 2 O 3) naudojimas šakutės, šaukštai), mašinų dalys, įrankiai.

3. Apsauginių dangų dengimas Nemetalinės – neoksiduojančios alyvos, specialūs lakai, dažai, emaliai. Tiesa, jie trumpalaikiai, bet pigūs. Cheminės – dirbtinai sukurtos paviršiaus plėvelės: oksidas, nitridas, silicidas, polimeras ir tt Pavyzdžiui, visi šaulių ginklai ir daugelio tiksliųjų instrumentų dalys yra apdirbamos – tai yra ploniausios geležies oksidų plėvelės plėvelės paviršiaus gavimo procesas. produktas.

Metalas – tai danga su kitais metalais, kurios paviršiuje veikiant oksiduojančioms medžiagoms susidaro stabilios apsauginės plėvelės. Chromavimo - chromavimo, nikelio - nikeliavimo, cinko - cinkavimo ir kt. Kaip danga gali pasitarnauti ir chemiškai pasyvus metalas – auksas, sidabras, varis.

4. Elektrocheminiai apsaugos būdai 4. Elektrocheminiai apsaugos metodai * Apsauginis (anodinis) - prie saugomos metalinės konstrukcijos pritvirtinamas aktyvesnio metalo (apsauginio) gabalas, kuris atlieka anodo funkciją ir sunaikinamas esant elektrolitui. . Magnis, aliuminis, cinkas naudojami kaip apsauga laivų korpusų, vamzdynų, kabelių ir kitų plieno gaminių apsaugai.

Medžiagų – inhibitorių, lėtinančių koroziją, įvedimas. Šiuolaikinių inhibitorių panaudojimo pavyzdžiai: transportuojant ir laikant druskos rūgštį puikiai „prijaukina“ butilamino dariniai, o sieros rūgštį – azoto rūgštis; į įvairias talpas suleidžiamas lakus dietilaminas. Inhibitoriai veikia tik metalą, todėl jis yra pasyvus aplinkos atžvilgiu. Mokslui žinoma daugiau nei 5 tūkstančiai korozijos inhibitorių. Vandenyje ištirpusio deguonies pašalinimas (deaeracija). Šis procesas naudojamas ruošiant vandenį, patenkantį į katilines. 5. Specialus elektrolito ar kitos aplinkos, kurioje yra apsauginė metalinė konstrukcija, apdorojimas

Metalų korozija

chemijos ir biologijos mokytojas, SBEI NPO RO PU Nr. 61, pavadintas Sovietų Sąjungos didvyrio Vernigorenkos I.G. vardu.

- išsiaiškinti, kas yra korozija, jos rūšis, mechanizmą (geležies korozijos pavyzdžiu), apsaugos nuo korozijos būdus;

Norėdami išsiugdyti gebėjimą atlikti eksperimentą, daryti išvadas iš to, ką matė, sudaryti oksidacijos ir redukcijos pusines reakcijas pagal metalų padėtį elektrocheminėje įtampų serijoje.

Pamokos tikslai

• - reakcijos, atsirandančios pasikeitus elementų oksidacijos būsenoms, vadinamos ....
• Elementas, kuris padidina oksidacijos būseną dėl reakcijos, vadinamas ...
• Elektronų pridėjimo procesas vadinamas....
• Redokso procesas, vykstantis ant elektrodų tekant nuolatinei elektros srovei, vadinamas ...
• katodas įkrautas...
• prie anodo vyksta procesas...
• kalio bromido lydalo elektrolizės metu prie katodo, ...
• kalio hidroksido lydalo elektrolizės metu, dujinis ...
• Reakcijos schemoje nustatykite oksidatorių ir reduktorius:

Zn + AgNO 3 – Zn (NR 3 ) 2 + Ag

Cheminis diktantas

Šiuo metu stebime architektūrinių konstrukcijų ir statinių naikinimą. Paminklai (pastatai ir skulptūros) iš kalkakmenio ar marmuro katastrofiškai kenčia nuo rūgštaus lietaus.

Žodis korozija kilęs iš lotyniško žodžio corrodere, kuris reiškia rūdyti. Korozija vadinamas spontanišku medžiagų ir gaminių iš jų naikinimo, veikiant aplinkos cheminiam poveikiui, procesas.

Korozija

A) dujos (O 2 ,TAIP 2 , H 2 S, Cl 2 , NH 3 , NE, NE 2 , H 2 O-steam ir kt.); suodžiai yra dujų adsorbentas;

B) elektrolitai: šarmai, rūgštys, druskos;

B) Cl jonai - , oro drėgmė;

D) makro ir mikroorganizmai;

E) klaidžiojanti elektros srovė;

G) metalų nevienalytiškumas.

Korozijos priežastys

KOROZIJA – RŪDIJUSI ŽIURKĖ,

graužia metalo laužą,

ŠEFNERIUI

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

Koroziniai procesai

Korozija

Cheminis

Elektrocheminė

Korozijos tipai

Metalų korozija

Pagal sunaikinimo pobūdį

Pagal korozinės aplinkos tipą

Pagal procesus

Elektrocheminė

Uniforma

Dirvožemis

Netolygus

Cheminis

Skystis

atmosferos

klasifikacija

Cheminę koroziją sukelia sąveika

metalai su sausomis dujomis arba skysčiais,

nelaidžios elektros srovės

Paprastai teka

Korozijos produktai susidaro tiesiogiai metalo sąlyčio su agresyvia aplinka vietose.

su padidinta

temperatūros

Korozinę terpę

Korozijos proceso greitį lemia ne tik metalo prigimtis, bet ir gaunamų gaminių savybės.

oksido plėvelė

Patvarus, apsauginis

laisvas

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

FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4

Cheminė korozija

Elektrocheminę koroziją atlieka

vykstančios elektrocheminės reakcijos

ant besiliečiančio metalo paviršiaus

su elektrolito tirpalu. Ji lydima

elektros srovės atsiradimas

Kontaktinės korozijos pavyzdys

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

Atkuriamųjų savybių, aktyvumo susilpnėjimas

Elektrocheminės metalų įtampų serijos

NUOLATINIS

nekelia ypatingo pavojaus konstrukcijoms ir aparatams, ypač tais atvejais, kai metalų nuostoliai neviršija techniškai pagrįstų normų. Jos pasekmes galima palyginti nesunkiai.

VIETINIS

metalo nuostoliai nedideli. Pavojingiausia yra taškinė korozija (susiformuoja kiauryminiai pažeidimai, duobinės ertmės – vadinamosios. duobes. Vietinę koroziją skatina jūros vanduo, druskų tirpalai, ypač halogenidų druskos (natrio chloridas, magnio chloridas ir kt.). Vietinės korozijos pavojus slypi tame, kad, sumažinus atskirų sekcijų stiprumą, ji smarkiai sumažina konstrukcijų, konstrukcijų ir aparatų patikimumą.

Metalų korozija

Cinko granulę nuleidžiame į tirpalą druskos rūgšties. Stebime vandenilio evoliuciją.

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Iš pradžių reakcija vyksta greitai, o vėliau palaipsniui lėtėja. Taip yra dėl to, kad cinko jonai patenka į tirpalą ir šalia metalo paviršiaus sudaro teigiamai įkrautų jonų sluoksnį. Šis sluoksnis yra barjeras, kuris neleidžia panašiai įkrautiems vandenilio jonams prasiskverbti į metalo paviršių. Be to, ištirpus cinkui, jo kristalinėje gardelėje kaupiasi elektronai, kurie trukdo tolimesniam paviršiaus cinko jonų perėjimui į tirpalą. Dėl to sulėtėja cinko sąveika su rūgštimi.

Patirtis numeris 1.

Varine viela paliečiame cinką – padidėja cinko tirpimas.

Tai paaiškinama taip: metalų įtampų serijoje varis yra už vandenilio ir nesąveikauja su rūgštimis, kuriose oksiduojantis agentas yra vandenilio jonai. Todėl vario kristalinėje gardelėje laisvieji elektronai nesikaupia. Kai šie du metalai liečiasi, laisvieji cinko elektronai pereina į varį ir redukuoja vandenilio jonus:

2H + + 2e = H 2 0

Šiuo atveju kartu su cheminiais procesais (elektronų išsiskyrimu) vyksta ir elektriniai procesai (elektronų perkėlimas iš vieno metalo į kitą).

Išlaisvintas iš elektronų pertekliaus, cinkas vėl oksiduojamas:

Zn 0 – 2e = Zn 2+

Be to, paviršiaus cinko jonų nebelaiko elektrostatinė elektronų trauka ir jie pasiskirsto visame tirpale, todėl cinkas greičiau ištirpsta sąlytyje su variu. Taigi padidėjusi cinko korozija, besiliečianti su variu, paaiškinama trumpojo jungimo galvaninio elemento atsiradimu. Kuriame cinkas veikia kaip anodas, o varis – kaip katodas.

Patirtis numeris 2.

Vario ir cinko plokštes HCl tirpale sujungiame laidininku, ant varinės plokštės stebime vandenilio išsiskyrimą.

Anodas (Zn): Zn 0 – 2e – Zn 2+

Katodas (Cu): 2H + + 2e – H 2 0

Panašiai vyksta metalų korozija, kurie yra nevienalyčiai ir turi priemaišų. Esant elektrolitui, kai kurios metalinio paviršiaus dalys atlieka anodo, o kitos – katodo vaidmenį.

Metalo atomai yra oksiduojami katode: Me 0 –ne = aš n+

Tokiu atveju ant metalo lieka elektronų perteklius. Anodo vaidmenį atlieka aktyvesnis metalas.

Ant katodo elektronus, kurie ateina iš anodo, priima koks nors oksidatorius. Rūgštyse vandenilio jonai veikia kaip oksidatorius. Neutralioje aplinkoje ištirpęs deguonis daugiausia veikia kaip oksidatorius, tada procesas vyksta katode: O 2 + 4e + 2H 2 O = 4OH -

Patirtis numeris 3.

1. Metalų legiravimas, t.y. gauti lydinius, atsparius korozijai.

2. Metalo izoliacija nuo aplinkos pasiekiama naudojant apsaugines dangas. Yra trijų tipų dangos: (lakai, dažai, emaliai); cheminės dangos (fosfatas, oksidas, nitridas); metalas (nikeliavimas, chromavimas, skardinimas - skardavimas). Yra katodinės ir anodinės dangos. Jei saugotinas metalas yra padengtas mažiau aktyviu metalu, tai yra katodinė danga, pavyzdžiui, alavuota geležis. Jei pažeidžiamas katodo dangos vientisumas, atsiranda galvaninis elementas, kuriame sunaikinamas anodas - geležis, o katodas - alavas - lieka apsaugotas. Jei saugotinas metalas yra padengtas aktyvesniu metalu, tai tai anodinė danga, pavyzdžiui, geležis padengta cinku. Pažeidus anodo dangos vientisumą, atsiranda galvaninis elementas, kuriame sunaikinamas anodas – cinkas, o katodas – geležis – lieka apsaugotas.

Apsauginė apsauga. Prie saugomos metalinės konstrukcijos

pritvirtinkite aktyvesnio metalo lakštus (apsaugas). Apsauga sunaikinama, apsaugant saugomą metalą. Šis metodas apsaugo požeminius vamzdynus ir cisternas, laivų korpusus ir laivų sraigtus jūros vandenyje.

4. Agresyvios aplinkos savybių keitimas. Tai pasiekiama dviem būdais: 1) iš agresyvios aplinkos pašalinamos metalų koroziją didinančios medžiagos, pavyzdžiui, deguonis verdant; 2) į agresyvią aplinką įtraukiant koroziją lėtinančių medžiagų (inhibitorių).

Metalų apsaugos nuo korozijos metodai .

Cinko plokštelė nuleidžiama į indą su inhibuota druskos rūgštimi. Reakcija nevyksta. Inhibitoriai gali būti karbamidas, natrio sulfitas, natrio tiosulfatas, natrio nitritas, fosfatai, karbonatai, silikatai.

Patirtis numeris 4.

Testo klausimai:

1. Apibrėžkite metalų koroziją.

2. Kokias žinote metalo korozijos rūšis.

3. Kas prisideda prie korozijos proceso?

4. Apsvarstykite korozijos procesą, kai geležis liečiasi su aktyvesniu metalu. Parašykite oksidacijos ir redukcijos reakcijų lygtis.

4. Žinodami, kas yra korozija ir kas prie jos prisideda, pasiūlykite kovos su geležies gaminių korozija būdus kaip dažniausiai pasitaikančius.

5. Kokius žinote korozijos kontrolės būdus?

6. Apsauginė apsauga yra ypač svarbi. Kuo pagrįstas jos veiksmas? Koks jo trūkumas?

7. Kuo grindžiama katodinė apsauga?

Žinių įtvirtinimas

Sugriauti lengviau nei statyti. Prarasti yra daug lengviau nei rasti. Kovoti su korozija nėra lengva, bet įmanoma. Ir vienas iš daugybės to įrodymų yra Eifelio bokštas (38 skaidrė), kuris buvo pastatytas tikintis, kad jis tarnaus trisdešimt metų ir bus nugriautas. Ir jau antrą šimtmetį ji puošia Paryžių savimi ...

Pamokos santrauka

1. Buitiniams poreikiams reikia įsigyti du geležinius kibirus. Ūkinių prekių parduotuvėje buvo du kibirai dviejų tipų: cinkuoti (geležies dengti cinku) ir alavuoti (geležies dengti skarda). Kuris iš šių kibirų tarnaus ilgiau? Kokius kibirus teikiate pirmenybę? Pateikite argumentuotą atsakymą.

2. Esate šaltkalvis. Ant plieninės dalies buvo uždėta varinė kniedė (pliene daugiausia yra geležies ir anglies iki 2%). Ar žinai, kas pirmiausia nutrūks: dalis ar kniedė? Pateikite argumentuotą atsakymą.

3. Aktyvesnio metalo (cinko, magnio) lakštai privirinami prie garo katilo sienelių, laivo korpuso. Kuris metalas suges pirmas? Pateikite argumentuotą atsakymą.

4. Viena geležinė plokštė padengta magniu, o kita – variu. Kurioje plokštėje pažeidžiant dangos vientisumą susidaro rūdys? Pateikite argumentuotą atsakymą.

Kūrybinės užduotys.

Vadovėlis „Chemija“ NPO ir SPO profesijoms techninio ciklo O.G. Gabrielianas, I.G. Ostroumov, M., "Akademija" 2014, 256 p. Puslapis

Užduočių knygelė „Metalai ir nemetalai“: kryžiažodis Nr.1 ​​27 p.;

Namų darbai

skaidrė 2

skaidrė 3

skaidrė 4

skaidrė 5

skaidrė 6

Tikslas

Ištirti aplinkos veiksnių įtaką metalų rūdijimo laipsniui. Hipotezė Jei geležis dedama į šarminę aplinką, korozijos greitis sumažės.

7 skaidrė

Užduotys

1. Ištirti korozijos esmę, jos rūšis ir apsaugos nuo korozijos būdus. 2. Ištirti korozijos greičio priklausomybę nuo deguonies buvimo. 3. Ištirti elektrolitų įtaką korozijos procesui. 4. Ištirti inhibitorių poveikį korozijos procesui.

8 skaidrė

Korozijos reikšmė

1. Sukelia rimtų pasekmių aplinkai: naftos, dujų ir kitų cheminių produktų nuotėkį. 2. Nepriimtina daugelyje pramonės šakų: aviacijos, chemijos, naftos ir branduolinės inžinerijos. 3. Neigiamai veikia žmonių gyvenimą ir sveikatą.

9 skaidrė

Korozija yra nevienalytis procesas, vykstantis metalo ir aplinkos sąsajoje. Dėl korozijos metalai oksiduojasi ir virsta stabiliais junginiais – oksidais arba druskomis, kurių pavidalu jie randami gamtoje.

10 skaidrė

Cheminės korozijos atveju metalas tiesiogiai sąveikauja su aplinkoje esančiu oksidatoriumi. Dėl to metalinis ryšys sunaikinamas, o metalo atomai susijungia su atomais ir atomų grupėmis, sudarančiomis oksidatorius. 2Fe0+3Cl20→-2Fe+3Cl3 3Fe+2O2→Fe3O4 Cheminė korozija.

skaidrė 11

Elektrocheminė korozija

Šio tipo korozija atsiranda dažniausiai ir yra metalų ir lydinių sąveikos su elektrolitais procesas, lydimas spontaniškų galvaninių porų „katodas – anodas“ atsiradimo. Anodas ant geležies(+) Katodas ant vario(-)Fe 0-2e=Fe2+2H++2e=2H0 →H20

skaidrė 12

koroziją sukeliančių veiksnių

1. Atmosferos deguonis ir drėgmė 2. Atmosferoje esantis anglies dioksidas ir sieros dioksidas 3. Jūros vanduo 4. Požeminis vanduo

skaidrė 13

1 eksperimentas Deguonies vaidmuo geležies korozijos procese. Mėgintuvėlyje Nr.1-zh. nagas + vanduo per pusę. Mėgintuvėlyje Nr.2-zh. nagas + vanduo visiškai. Mėgintuvėlyje Nr.3-zh. nagai-vanduo + aliejus.

14 skaidrė

skaidrė 15

skaidrė 16

2 eksperimentas. Elektrolitų įtaka korozijos procesui. Stiklinėje Nr.1-zh. nagas + vanduo. Stiklinėje Nr.2-zh. nagas + natrio chlorido tirpalas. Stiklinėje Nr.3-zh. vinis + varis + natrio chlorido tirpalas. Stiklinėje Nr.4-zh. vinis + aliuminis + natrio chlorido tirpalas.

17 skaidrė

18 skaidrė

19 skaidrė

3 eksperimentas Inhibitorių įtaka korozijos procesui. Mėgintuvėlyje Nr.1 ​​– šulinys. nagas + natrio hidroksido tirpalas. Mėgintuvėlyje Nr.2 – šulinys. nagas + natrio fosfato tirpalas. Mėgintuvėlyje Nr.3 - šulinys. nagų + natrio dichromato tirpalas.

20 skaidrė

skaidrė 21

Remiantis tyrimo rezultatais, buvo padarytos šios išvados:

1. Esant deguoniui, smarkiai padidėja geležies korozija. 2. Geležies korozija smarkiai padidėja, jei ji liečiasi su mažiau aktyviu metalu, tačiau korozija sulėtėja, jei geležis liečiasi su aktyvesniu metalu. 3. Korozijos greitis priklauso nuo metalą supančios aplinkos sudėties. Chlorido jonai padidina geležies koroziją. 4. Geležies korozija susilpnėja esant hidroksido jonams, fosfato jonams ir chromato jonams.

Metalai turi priešą, kuris veda į didžiulį
negrįžtamus metalų nuostolius, kasmet visiškai
sunaikinama apie 10 % pagamintos geležies. Autorius
Rusijos mokslų akademijos Fizikinės chemijos instituto duomenimis, kiekvienas
veltui veikia šeštoji aukštakrosnė Rusijoje – visa
išlydytas metalas virsta rūdimis.
Tas priešas yra korozija.

Metalų apsaugos nuo korozijos problema
iškilo beveik pačioje jų pradžioje
naudoti. Žmonės bandė apsisaugoti
metalai nuo atmosferos poveikio
riebalų, aliejų pagalba, o vėliau
padengtas kitais metalais ir anksčiau
visos, mažai tirpstančios skardos (skardos). AT
senovės graikų istoriko Herodoto raštai
(V a. pr. Kr.) jau minima
alavo naudojimas geležies apsaugai nuo
korozija.

III metais prieš Kristų buvo pastatyta Rodo saloje
švyturys didžiulės Helios statulos pavidalu.
Rodo kolosas buvo laikomas vienu iš septynių pasaulio stebuklų,
tačiau jis truko tik 66 metus ir per žlugo
žemės drebėjimų. Prie Rodo koloso bronza
apvalkalas buvo
sumontuotas ant
geležinis rėmas.
Veikiant šlapiam
prisotintas druskų
Viduržemio jūros oras
geležinis karkasas sugriuvo.

XX amžiaus 20-aisiais. užsakė milijonierius
Pastatyta prabangi jachta „Jūros šauksmas“.
Dar prieš įplaukiant į atvirą jūrą jachta visiškai
neveikia. Priežastis buvo kontaktas
korozija. Jachtos dugnas buvo aptrauktas vario-nikelio lydiniu, o vairo rėmas, kilis ir kt.
dalys pagamintos iš plieno. Kai jachta buvo
paleistas į vandenį. Gigantiškas
galvaninis elementas, susidedantis iš katodo, plieno anodo ir elektrolito - jūrinio
vandens. Dėl to laivas nuskendo nieko nepadaręs
vienas skrydis.

Kas yra simbolis
Paryžius? – Eifelis
bokštas. Ji nepagydoma
serga, surūdijęs ir
griūva ir tik
pastovus
padeda chemoterapija
kovok su juo
mirtina liga:
ji buvo dažyta 18 kartų, kodėl
jo svoris yra 9000 tonų
kiekvieną kartą
padidėja 70 tonų.

Korozija yra metalų sunaikinimas ir
lydiniai, veikiami aplinkos
aplinką. Žodis korozija kilęs iš
Lotyniškai corrodere, o tai reiškia
nervintis.

Korozijos tipai

Cheminė korozija

cheminė korozija -
ši sąveika
metalai su sausu
dujos ir skysčiai -
ne elektrolitai.
Tokio tipo korozija
atidengiamos turbinos
krosnių furnitūra ir dalys
vidiniai varikliai
degimo.

Elektrocheminė korozija

Elektrocheminė
korozija yra viskas
korozijos atvejų
vandens buvimas ir
skysčiai -
elektrolitų.

korozijos esmė.

Korozija susideda iš
du procesai:
cheminė medžiaga yra
dovanojant elektronus ir
elektrinis yra
elektronų pernešimas.

Korozijos modeliai:

1. Jei prijungtas
du skirtingi metalai
tada korozija
eksponuojami tik
aktyvesni ir
kol jis bus visiškai
nesugrius, mažiau
aktyviai apsaugotas.

Korozijos modeliai:

2. Korozijos greitis
daugiau nei
toliau vienas nuo kito
įtampų serijoje
esančios
prijungtas
metalai.

Korozijos chemija.

Apsaugos nuo korozijos metodai.

Vienas iš labiausiai paplitusių
būdai apsaugoti metalus nuo korozijos
dedamas ant jų paviršiaus
apsauginės plėvelės: lakas, dažai, emalis.

Plačiai paplitęs apsaugos būdas
metalai nuo korozijos juos dengia
kitų metalų sluoksniai. Uždengimas
patys metalai korozuoja mažai
greičiu, nes jie yra padengti tankiais
oksido plėvelė. Gaminti dangą
cinko, nikelio, chromo ir kt.

Dengimas kitais metalais.

Kasdieniame gyvenime žmonės dažniausiai
susitinka su geležies dangomis su cinku ir
skarda. skarda, dengta
cinkas vadinamas cinkuota geležimi,
ir padengtas skarda – skarda. Pirmas
dideliais kiekiais eina ant stogo
namus, o iš antro jie daro
skardines.

Apsaugos nuo korozijos metodai.

Sukurkite lydinius su
antikorozinis
savybių. Už tai
į netauriuosius metalus
pridėti iki 12 proc.
chromas, nikelis,
kobalto arba vario.

Apsaugos nuo korozijos metodai.

Rikiuotės pasikeitimas
aplinką. Dėl
korozijos slopinimas
pristatė
inhibitoriai. tai
medžiagos, kurios
sulėtinti greitį
reakcijos.

Apsaugos nuo korozijos metodai.

Inhibitorių naudojimas yra vienas iš veiksmingų
kovos su metalų korozija būdai įvairiuose
agresyvioje aplinkoje (atmosferoje, jūros vandenyje, viduje
aušinimo skysčiai ir druskos tirpalai, in
oksidacinės sąlygos ir kt.). Inhibitoriai yra
Medžiagos, galinčios sulėtinti mažus kiekius
cheminių procesų srautą arba juos sustabdyti.
Pavadinimas inhibitorius kilęs iš lot. uždrausti tai
reiškia sustoti, sustoti. Yra žinoma, kad
Damasko meistrai apnašų ir rūdžių šalinimui
naudojami sieros rūgšties tirpalai su priedais
alaus mielės, miltai, krakmolas. Šios priemaišos buvo
vienas iš pirmųjų inhibitorių. Jie neleido rūgšties
veikti ginklo metalą, todėl
ištirpo tik apnašos ir rūdys.

Elektros apsauga.

1. Protektoriaus apsauga.
į pagrindinę struktūrą
pridedamas
kniedės ar plokštės
iš aktyvesnio
metalo, kuris
atidengtas
sunaikinimas. Toks
naudojama apsauga
po vandeniu ir po žeme
struktūros.

Elektros apsauga.

2. Pravažiavimas
elektros srovė
kryptimi,
priešingas
tas, kuris
atsiranda procese
korozija.