1 din 38

Prezentare - Coroziunea metalelor si metode de protectie impotriva coroziunii

Textul acestei prezentări

Lecție de chimie pe tema „Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva coroziunii”
Pregătit de profesorul de chimie al școlii secundare a Întreprinderii de Stat „Centrul Republican de Reabilitare pentru Copii și Adolescenți” Lepesbayeva Sandugash Kairatovna

Obiectivele lecției:
să formeze înțelegerea de către elevi a mecanismului proceselor de coroziune, a consecințelor acestora și a metodelor de protecție împotriva coroziunii; dezvolta capacitatea de a lucra cu rezumat de referință, observa, trage concluzii; educaţi o atitudine emoţională faţă de fenomenul studiat.

Fontă
Aliaj de fier cu carbon (2-4%)
Oţel
Aliaj de fier cu carbon (mai puțin de 2%)
Folosit la turnarea matriței
Prin adăugarea de elemente de aliere se îmbunătățește calitatea

În secolul al III-lea î.Hr., pe insula Rodos a fost construit un far sub forma unei statui uriașe a lui Helios. Colosul din Rodos a fost considerat una dintre cele șapte minuni ale lumii, dar a durat doar 66 de ani și s-a prăbușit în timpul unui cutremur. La Colosul din Rodos, carcasa de bronz a fost montată pe un cadru de fier. Sub influența aerului mediteranean umed, saturat de sare, cadrul de fier s-a prăbușit.

Care este simbolul Parisului? - Turnul Eiffel. Este bolnavă incurabil, ruginește și se prăbușește, iar numai chimioterapia constantă ajută la combaterea acestei boli mortale: a fost vopsită de 18 ori, motiv pentru care greutatea ei de 9000 de tone crește cu 70 de tone de fiecare dată.

Coroziune - un șobolan roșu, roade pe fier vechi. V. Shefner
În fiecare an, până la ¼ din fierul produs este „pierdut” în lume...

A.N. Nesmeyanov
A cunoaște înseamnă a câștiga!

Călătorie prin tărâmul „Diavolului Roșu”
Artă. Informațional
Artă. experimental
Artă. Practic

distrugerea metalelor si aliajelor sub influenta mediu inconjurator.
Coroziune

Tipuri de coroziune
După natura distrugerii, continuu (general): uniform, neuniform local (local): punct, pete, ulcere, subterană, prin etc.

Tipuri de coroziune
solid punctat

Ulcerativ intergranular

Coroziunea chimică
- metalul este distrus ca urmare a interacțiunii sale chimice cu un mediu agresiv (gaze uscate, lichide neelectrolitice).
Formarea depunerilor în timpul interacțiunii materialelor pe bază de fier la temperatură ridicată cu oxigenul: 8ē 3Fe0 + 2O20 → (Fe+2Fe2+3)O4-2
Fragment video
Experiență de laborator - sârmă de cupru strălucitoare

Coroziunea electrochimică
- în mediul electrolitic, un curent electric apare când două metale intră în contact (sau pe suprafața unui metal având o structură neomogenă); - coroziunea seamănă cu munca unei celule galvanice: electronii sunt transferați dintr-o parte a metalului în alta (de la metal la incluziune).
Fragment video

Ionii de Fe2+ formați la anod sunt oxidați la Fe3+: 4Fe2+ (aq) + O2 (g) + (2n + 4)H2O (l) = 2Fe2O3 nH2O (solid) + 8H+ (aq)
Coroziunea metalului în aer umed

Fierul ușor corodat în apă; în apa pură, coroziunea se desfășoară mai lent, deoarece apa este un electrolit slab.
Să comparăm rezultatele experimentelor nr. 2 și nr. 5

Adăugarea de NaCl în apă îmbunătățește coroziunea Fe. adăugarea la soluția de NaCl-NaOH, după cum se poate observa din experiență, dimpotrivă, a slăbit coroziunea, a existat puțină rugină.
Să comparăm rezultatele experimentelor nr. 1 și nr. 2

Acea. Viteza de coroziune a unui metal dat depinde de compoziția mediului înconjurător. Unele componente ale mediului de spălare a metalelor, în special ionii Cl- -, sporesc coroziunea metalelor, alte componente pot slăbi coroziunea. Coroziunea Fe este slăbită în prezența ionilor OH--.

În ambele cazuri, Fe se află în aceeași soluție, dar într-un caz este în contact cu zincul, în timp ce în celălalt nu este. În eprubeta nr. 2, precipitatul maro este rugină, iar în eprubeta nr. 4, precipitatul alb este Zn (OH) 2 intră în contact cu zincul.
Să comparăm rezultatele experimentelor nr. 2 și nr. 4

Zn este oxidat ca un metal mai activ
DAR (-)
desprins de atomii săi
se deplasează la suprafața Fe și se restabilește
K(+)Fe

În ambele cazuri, Fe se află în aceeași soluție, dar într-un caz este în contact cu cuprul, în timp ce în celălalt nu este. Coroziunea a avut loc în ambele eprubete și a apărut un precipitat de rugină maro. Era mai puțină rugină în eprubeta nr. 2 decât în ​​eprubeta nr. 3. Concluzie: Astfel, coroziunea și ruginirea fierului este mult sporită atunci când vine în contact cu cuprul.
Să comparăm rezultatele experimentelor nr. 2 și nr. 3

DAR (-)
K(+)Cu
Reacția oxigenului dizolvat în apă cu fierul duce la formarea ruginii brune.

Coroziunea unui metal crește brusc dacă intră în contact cu un alt metal, mai puțin activ, adică situat în seria electrochimică a metalelor din dreapta acestuia. Dar coroziunea încetinește dacă metalul intră în contact cu un alt metal situat la stânga în seria electrochimică a tensiunilor metalice, adică mai activ.

Protectie anticoroziva
- Izolarea metalului de mediu - - Modificarea mediului

bariera de protectie
- izolarea mecanică a suprafeței la utilizarea straturilor de protecție a suprafeței: nemetalice (lacuri, vopsele, lubrifianți, emailuri, gumare (cauciuc), polimeri); metal (Zn, Sn, Al, Cr, Ni, Ag, Au etc.); chimice (pasivare cu acid azotic concentrat, oxidare, carburare etc.)

bariera de protectie

Ce strat de protecție a suprafeței a fost folosit în acest caz? Cărui grup de acoperiri de protecție a suprafețelor aparține?
Fragment video
bariera de protectie

Modificarea compoziției metalului (aliajului)
Protecție de protecție - adăugarea de pulberi de metal la materialul de acoperire, care creează perechi de electroni donatori cu metalul; creând contact cu un metal mai activ (pentru oțel - zinc, magneziu, aluminiu).
Sub acțiunea unui mediu agresiv, pulberea aditivului se dizolvă treptat, iar materialul de bază nu se corodează.

La structura principală sunt atașate nituri sau plăci dintr-un metal mai activ, care sunt supuse distrugerii. O astfel de protecție este utilizată în structurile subacvatice și subterane.

transmisie curent electricîn direcţia opusă celei care se produce în timpul procesului de coroziune.
Modificarea compoziției metalului (aliajului)
protectie electrica

LA Viata de zi cu zi omul se găsește cel mai adesea cu acoperiri de zinc și staniu de fier. Tablă acoperită cu zinc se numește fier galvanizat, iar placată cu tablă se numește tablă. Primul este folosit în cantități mari pe acoperișurile caselor, iar cutiile de tablă se fac din a doua.
Modificarea compoziției metalului (aliajului)
Fragment video

Introducerea de aditivi de aliere în metal: Cr, Ni, Ti, Mn, Mo, V, W etc.
Modificarea compoziției metalului (aliajului)
aliere

Schimbarea mediului
inhibitie
Introducerea de substante care incetinesc coroziunea (inhibitori): - pentru coroziunea acida: baze organice azotate, aldehide, proteine, substante organice care contin sulf; - in mediu neutru: fosfati solubili (Na3PO4), dicromati (K2Cr2O7), soda (Na2CO3), silicati (Na2SiO3); - la coroziunea atmosferică: amine, nitraţi şi carbonaţi de amine, esteri ai acizilor carboxilici.

În ce eprubetă nu a ruginit cuiul și de ce?
Schimbarea mediului

Schimbarea mediului
Dezaerare - îndepărtarea substanțelor care provoacă coroziune: încălzirea apei; trecerea apei prin așchii de fier; îndepărtarea chimică a oxigenului (de exemplu, 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4).

Gândește și explică (temă)
1. O placă de Zn și o placă de Zn, parțial acoperite cu Cu, au fost plasate într-o soluție de acid clorhidric (clorhidric). În ce caz este procesul de coroziune mai intens? Motivați-vă răspunsul făcând ecuații electronice ale proceselor corespunzătoare.
2. Cum decurge coroziunea atmosferică a fierului nichelat dacă stratul este rupt? Compuneți ecuațiile electronice ale proceselor anodului și catodic.

1. Am lucrat la lecție 2. Am lucrat cu munca mea la lecție 3. Lecția mi s-a părut 4. Dispoziția mea 6. Materialul lecției a fost mulțumit activ / pasiv / nemulțumit de scurt / lung a devenit mai bun / a devenit mai rău de înțeles / de neînțeles util / inutil interesant / plictisitor
Reflecţie

Cod pentru a încorpora playerul video de prezentare pe site-ul dvs.:

Cuvântul coroziune provine din latinescul „corrodo” – „rosă” (latina târzie „corrosio” înseamnă „coroziune”). Coroziunea este cauzată de reacția chimică a unui metal cu substanțele din mediu care apar la interfața dintre metal și mediu. Cel mai adesea, aceasta este oxidarea unui metal, de exemplu, cu oxigenul atmosferic sau acizii conținuti în soluțiile cu care metalul intră în contact. Metalele situate în seria de tensiune (seria de activitate) la stânga hidrogenului, inclusiv fierul, sunt deosebit de susceptibile la acest lucru.

Coroziunea chimică t Fe+ 3 SO O 2 Fe 2 (SO 4) t Fe + 3 Cl 2 2 FeCl t Zn + O 2 2 ZnO Coroziunea are loc într-un mediu neconductor. De exemplu, interacțiunea unui metal cu gaze sau lichide uscate - neelectroliți (benzină, kerosen etc.)

Multe metale (de exemplu, aluminiul) în timpul coroziunii sunt acoperite cu o peliculă densă, de oxid, care nu permite agenților oxidanți să pătrundă în straturi mai adânci și, prin urmare, protejează metalul de coroziune. Când această peliculă este îndepărtată, metalul începe să interacționeze cu umiditatea și oxigenul din aer.

Coroziunea electrochimică Coroziunea are loc într-un mediu conductiv (electrolit) cu apariția unui curent electric în interiorul sistemului. Metalele nu sunt omogene și conțin diverse impurități. Când intră în contact cu electroliții, unele părți ale suprafeței acționează ca anozi, altele ca catozi.

Să luăm în considerare distrugerea unei probe de fier în prezența unei impurități de staniu. 1. Într-un mediu acid: Pe fier, ca metal mai activ, în contact cu electrolitul, au loc procesele de oxidare (dizolvare) a metalului și tranziția cationilor acestuia la electrolit: Fe 0 - 2 e \u003d Fe 2+ (anod) La catod (staniu) are loc reducerea cationilor de hidrogen: 2H + + 2e H 2 0 ionii de fier (Fe 2+) intră în soluție

2. Într-un mediu alcalin sau neutru: Fe 0 - 2e Fe 2+ (la anod) O H 2 O + 4e 4OH - (la catod) ________________________________________________________ Fe OH - Fe (OH) 2 4 Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe (OH) 3 (Rugina)

1. Slefuirea suprafetelor produsului pentru ca umezeala sa nu ramana pe ele. 2. Utilizarea aliajelor aliate care conțin aditivi speciali: crom, nichel, care la temperaturi ridicate formează un strat de oxid stabil pe suprafața metalului (de exemplu, Cr 2 O 3).furculițe, linguri), piese de mașini, scule.

3. Aplicarea straturilor de protecție Nemetalice - uleiuri neoxidante, lacuri speciale, vopsele, emailuri. Adevărat, sunt de scurtă durată, dar sunt ieftine. Chimic - filme de suprafață create artificial: oxid, nitrură, siliciu, polimer etc. De exemplu, toate armele de calibru mic și părțile multor instrumente de precizie sunt lustruite - acesta este procesul de obținere a celui mai subțire peliculă de oxizi de fier pe suprafața unui oțel produs.

Metalic este o acoperire cu alte metale, pe suprafața căreia se formează filme de protecție stabile sub acțiunea agenților oxidanți. Aplicarea crom - cromare, nichelare - nichelare, zincare - zincare etc. Un metal pasiv din punct de vedere chimic - aur, argint, cupru - poate servi și ca acoperire.

4. Metode de protecție electrochimică 4. Metode de protecție electrochimică *Protectiv (anodic) - pe structura metalică protejată este atașată o bucată dintr-un metal mai activ (protector), care servește ca anod și este distrusă în prezența unui electrolit. Magneziul, aluminiul, zincul sunt folosite ca protector în protecția corpurilor de nave, conductelor, cablurilor și a altor produse din oțel.

Introducerea de substanțe - inhibitori care încetinesc coroziunea. Exemple de utilizare a inhibitorilor moderni: în timpul transportului și depozitării, acidul clorhidric este perfect „îmblânzit” de derivații de butilamină, iar acidul sulfuric - de acidul azotic; dietilamina volatilă este injectată în diferite recipiente. Inhibitorii acționează numai asupra metalului, făcându-l pasiv în raport cu mediul. Peste 5 mii de inhibitori de coroziune sunt cunoscuți științei. Îndepărtarea oxigenului dizolvat în apă (dezaerare). Acest proces este utilizat la prepararea apei care intră în centralele de cazane. 5. Tratarea specială a electrolitului sau a altui mediu în care se află structura metalică de protecție

Coroziunea metalelor

profesor de chimie și biologie, SBEI NPO RO PU Nr.61 numit după Eroul Uniunii Sovietice Vernigorenko I.G.

- afla ce este coroziunea, tipurile ei, mecanismul (de exemplu coroziunea fierului), metodele de protectie impotriva coroziunii;

Pentru a dezvolta capacitatea de a efectua un experiment, trageți concluzii din ceea ce au văzut, compuneți semireacții de oxidare și reducere pe baza poziției metalelor în seria electrochimică a tensiunilor.

Obiectivele lecției

• - reacțiile care apar cu modificarea stărilor de oxidare a elementelor se numesc ....
• Elementul care crește starea de oxidare ca urmare a reacției se numește...
• Procesul de adăugare a electronilor se numește....
• Procesul redox care are loc pe electrozi în timpul trecerii unui curent electric continuu se numește...
• catod incarcat...
• procesul are loc la anod...
• în timpul electrolizei unei topituri de bromură de potasiu la catod, ...
• în timpul electrolizei unei topituri de hidroxid de potasiu, gazos ...
• Determinați agentul oxidant și agentul reducător în schema de reacție:

Zn + AgNO 3 – Zn (NR 3 ) 2 + Ag

Dictarea chimică

În prezent, asistăm la distrugerea structurilor și structurilor arhitecturale. Monumentele (cladiri si sculpturi) din calcar sau marmura sufera catastrofal de ploaia acida.

Cuvânt coroziune vine din latinescul corrodere, care înseamnă a coroda. Coroziune numit procesul spontan de distrugere a materialelor și produselor din acestea sub influența chimică a mediului.

Coroziune

A) gaze (O 2 ,ASA DE 2 , H 2 S, Cl 2 , NH 3 , NU NU 2 , H 2 O-abur etc.); funinginea este un adsorbant de gaze;

B) electroliți: alcalii, acizi, săruri;

B) Ioni de Cl - , umiditatea aerului;

D) macro- și microorganisme;

E) curent electric parazit;

G) eterogenitatea metalelor.

Cauzele coroziunii

COROZIUNE - ȘOOL RUGINIT,

roade fier vechi,

CĂTRE SHEFNER

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

Procese corozive

Coroziune

Chimic

Electrochimic

Tipuri de coroziune

Coroziunea metalelor

După natura distrugerii

După tipul de mediu corosiv

Prin procese

Electrochimic

Uniformă

Sol

Neuniformă

Chimic

Lichid

atmosferice

Clasificare

Coroziunea chimică este cauzată de interacțiune

metale cu gaze uscate sau lichide,

curent electric neconductiv

De obicei curge

Produsele de coroziune se formează direct în punctele de contact ale metalului cu un mediu agresiv.

cu crescut

temperaturile

Medii corozive

Viteza procesului de coroziune este determinată nu numai de natura metalului, ci și de proprietățile produselor rezultate.

peliculă de oxid

Durabil, protector

lejer

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

FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4

Coroziunea chimică

Coroziunea electrochimică este efectuată de

reacții electrochimice care au loc

pe suprafaţa metalului în contact

cu o soluție de electrolit. Ea este însoțită

apariția unui curent electric

Exemplu de coroziune de contact

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

Slăbirea proprietăților de restaurare, activitate

Seria electrochimică de tensiuni ale metalelor

CONTINUU

nu prezintă un pericol deosebit pentru structuri și aparate, mai ales în cazurile în care pierderea metalelor nu depășește standardele justificate tehnic. Consecințele sale pot fi explicate relativ ușor.

LOCAL

pierderile de metal sunt mici. Cea mai periculoasă este coroziunea prin pitting (formarea de leziuni traversante, cavități de pitting - așa-numitele pittings. Coroziunea locală este favorizată de apa de mare, soluțiile sărate, în special sărurile halogenuri (clorura de sodiu, clorura de magneziu etc.). Pericolul coroziunii locale constă în faptul că, prin reducerea rezistenței secțiunilor individuale, reduce drastic fiabilitatea structurilor, structurilor și aparatelor.

Coroziunea metalelor

Coborâm granula de zinc în soluție de acid clorhidric. Observăm evoluția hidrogenului.

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

Reacția decurge rapid la început, apoi încetinește treptat. Acest lucru se datorează faptului că ionii de zinc intră în soluție și formează un strat de ioni încărcați pozitiv lângă suprafața metalului. Acest strat este o barieră care împiedică pătrunderea ionilor de hidrogen încărcați similar pe suprafața metalului. În plus, atunci când zincul este dizolvat, electronii se acumulează în rețeaua sa cristalină, ceea ce împiedică tranziția ulterioară a ionilor de zinc de suprafață în soluție. Acest lucru duce la o încetinire a interacțiunii zincului cu acidul.

Experienta numarul 1.

Atingem zincul cu un fir de cupru - dizolvarea zincului crește.

Acest lucru se explică astfel: în seria tensiunilor metalelor, cuprul este situat în spatele hidrogenului și nu interacționează cu acizii, în care ionii de hidrogen sunt agentul oxidant. Prin urmare, electronii liberi nu se acumulează în rețeaua cristalină a cuprului. Când aceste două metale intră în contact, electronii liberi ai zincului trec în cupru și reduc ionii de hidrogen:

2H + + 2e = H 2 0

În acest caz, alături de procesele chimice (eliberarea de electroni), au loc și procese electrice (transferul de electroni de la un metal la altul).

Eliberat de electroni în exces, zincul este din nou oxidat:

Zn 0 – 2e = Zn 2+

În plus, ionii de zinc de suprafață nu mai sunt ținuți de atracția electrostatică a electronilor și sunt distribuiți în întreaga soluție, astfel încât zincul se dizolvă mai repede în contact cu cuprul. Astfel, coroziunea crescută a zincului în contact cu cuprul se explică prin apariția unei celule galvanice în scurtcircuit. În care zincul acționează ca anod, iar cuprul ca catod.

Experienta numarul 2.

Legăm plăcile de cupru și zinc în soluție de HCl cu un conductor, observăm evoluția hidrogenului pe placa de cupru.

Anod (Zn): Zn 0 – 2e – Zn 2+

Catod (Cu): 2H + + 2e – H 2 0

În mod similar, are loc coroziunea metalelor, care sunt eterogene și conțin impurități. În prezența unui electrolit, unele părți ale suprafeței metalice joacă rolul unui anod, în timp ce altele joacă rolul unui catod.

Atomii de metal se oxidează la catod: Me 0 –ne = Eu n+

În acest caz, electronii în exces rămân pe metal. Rolul anodului este îndeplinit de un metal mai activ.

La catod, electronii care provin din anod sunt acceptați de un agent oxidant. În acizi, ionii de hidrogen acționează ca un agent de oxidare. Într-un mediu neutru, oxigenul dizolvat acționează predominant ca un agent oxidant, apoi procesul se desfășoară la catod: O 2 + 4e + 2H 2 O = 4OH -

Experiența numărul 3.

1. Aliarea metalelor, de ex. obţinerea aliajelor rezistente la coroziune.

2. Izolarea metalului de mediul înconjurător se realizează prin utilizarea straturilor de protecție. Există trei tipuri de acoperiri: (lacuri, vopsele, emailuri); acoperiri chimice (fosfat, oxid, nitrură); metal (nichelare, cromare, cositorire - acoperire cu cositor). Există acoperiri catodice și anodice. Dacă metalul care trebuie protejat este acoperit cu un metal mai puțin activ, atunci este un strat catodic, cum ar fi fierul cositorit. Dacă integritatea stratului catodic este încălcată, apare o celulă galvanică, în care anodul - fierul este distrus, iar catodul - staniul - rămâne protejat. Dacă metalul care trebuie protejat este acoperit cu un metal mai activ, atunci acesta este o acoperire anodică, de exemplu, fierul este acoperit cu zinc. Când integritatea acoperirii anodului este încălcată, apare o celulă galvanică, unde anodul - zinc - este distrus, iar catodul - fier - rămâne protejat.

Protectie de protectie. La structura metalică protejată

atașați foi (protectoare) dintr-un metal mai activ. Protectorul este distrus, protejand metalul protejat. Această metodă protejează conductele și rezervoarele subterane, corpurile navelor și elicele navelor în apă de mare.

4. Schimbarea proprietăților unui mediu agresiv. Se realizează în două moduri: 1) îndepărtarea din medii agresive a substanțelor care sporesc coroziunea metalelor, de exemplu, oxigenul prin fierbere; 2) adăugarea în mediul agresiv de substanţe care încetinesc coroziunea (inhibitori).

Metode de protejare a metalelor împotriva coroziunii .

O placă de zinc este coborâtă într-un vas cu acid clorhidric inhibat. Reacția nu are loc. Inhibitorii pot fi uree, sulfit de sodiu, tiosulfat de sodiu, nitrit de sodiu, fosfați, carbonați, silicați.

Experiența numărul 4.

Întrebări de test:

1. Definiți coroziunea metalelor.

2. Ce tipuri de coroziune metalică cunoașteți.

3. Ce contribuie la procesul de coroziune?

4. Luați în considerare procesul de coroziune atunci când fierul intră în contact cu un metal mai activ. Scrieți ecuațiile pentru reacțiile de oxidare și reducere.

4. Cunoscând ce este coroziunea și ce contribuie la aceasta, sugerați modalități de combatere a coroziunii produselor din fier ca fiind cele mai comune.

5. Ce metode de control al coroziunii cunoașteți?

6. Protecția de protecție prezintă un interes deosebit. Pe ce se bazează acțiunea sa? Care este dezavantajul lui?

7. Pe ce se bazează protecția catodică?

Consolidarea cunoștințelor

Este mai ușor să distrugi decât să construiești. A pierde este mult mai ușor decât a găsi. Combaterea coroziunii nu este ușoară, dar este posibilă. Și una dintre numeroasele dovezi în acest sens este Turnul Eiffel (diapozitivul 38), care a fost construit cu așteptarea ca acesta să reziste treizeci de ani și să fie demolat. Și pentru al doilea secol, ea a împodobit Parisul cu ea însăși...

Rezumatul lecției

1. Pentru nevoi casnice, trebuie să achiziționați două găleți de fier. În magazinul de hardware erau două găleți de două tipuri: galvanizate (fier acoperit cu zinc) și cositorit (fier acoperit cu tablă). Care dintre aceste găleți va dura mai mult? Ce fel de găleți preferi? Dați un răspuns motivat.

2. Ești lăcătuș. Un nit de cupru a fost plasat pe o piesă de oțel (oțelul conține în principal fier și carbon până la 2%). Știi ce se va rupe primul: piesa sau nitul? Dați un răspuns motivat.

3. Foile dintr-un metal mai activ (zinc, magneziu) sunt sudate pe pereții cazanului de abur, carena navei. Care metal se va rupe primul? Dați un răspuns motivat.

4. O placă de fier este acoperită cu magneziu, iar cealaltă cu cupru. Pe ce placă se formează rugina atunci când integritatea stratului este încălcată? Dați un răspuns motivat.

Sarcini creative.

Manual „Chimie” pentru profesiile de NPO și SPO ciclu tehnic O.G. Gabrielyan, I.G. Ostroumov, M., „Academia” 2014, 256 p. Pagină

Caiet de lucru „Metale și nemetale”: cuvinte încrucișate Nr. 1 p. 27;

Teme pentru acasă

slide 2

slide 3

slide 4

slide 5

slide 6

Ţintă

Investigați efectul factorilor de mediu asupra gradului de ruginire a metalelor. Ipoteza Dacă fierul este plasat într-un mediu alcalin, atunci viteza de coroziune va scădea.

Slide 7

Sarcini

1. Să studieze esența coroziunii, tipurile și metodele sale de protecție împotriva coroziunii. 2. Să investigheze dependența vitezei de coroziune de prezența oxigenului. 3. Să investigheze efectul electroliților asupra procesului de coroziune. 4. Investigați efectul inhibitorilor asupra procesului de coroziune.

Slide 8

Semnificația coroziunii

1. Provoacă consecințe grave asupra mediului: scurgeri de petrol, gaze și alte produse chimice. 2. Inacceptabil în multe industrii: aviație, chimică, petrol și inginerie nucleară. 3. Afectează negativ viața și sănătatea oamenilor.

Slide 9

Coroziunea este un proces eterogen care are loc la interfața metal-mediu. Ca urmare a coroziunii, metalele se oxidează și se transformă în compuși stabili - oxizi sau săruri, sub forma cărora se găsesc în natură.

Slide 10

În cazul coroziunii chimice, metalul interacționează direct cu agentul oxidant din mediu. Drept urmare, legătura metalică este distrusă, iar atomii de metal sunt combinați cu atomii și grupurile de atomi care alcătuiesc oxidanții. 2Fe0+3Cl20→-2Fe+3Cl3 3Fe+2O2→Fe3O4 Coroziunea chimică.

diapozitivul 11

Coroziunea electrochimică

Acest tip de coroziune apare cel mai des și este un proces de interacțiune a metalelor și aliajelor cu electroliții, însoțit de apariția spontană a perechilor galvanice „catod – anod”. Anod pe fier(+) Catod pe cupru(-)Fe 0-2e=Fe2+2H++2e=2H0 →H20

slide 12

factori care cauzează coroziune

1. Oxigenul și umiditatea atmosferei 2. Dioxidul de carbon și dioxidul de sulf conținute în atmosferă 3. Apa de mare 4. Apa subterană

diapozitivul 13

Experimentul #1 Rolul oxigenului în procesul de coroziune a fierului. În eprubeta nr. 1-zh. unghie + apă la jumătate. În eprubeta nr. 2-zh. unghie + apă complet. În eprubeta nr. 3-zh. unghii-apa + ulei.

Slide 14

diapozitivul 15

slide 16

Experimentul numărul 2. Influența electroliților asupra procesului de coroziune. Într-un pahar nr. 1-zh. unghie + apa. Într-un pahar nr. 2-zh. unghie + soluție de clorură de sodiu. Într-un pahar nr. 3-zh. unghie + cupru + soluție de clorură de sodiu. Într-un pahar nr. 4-zh. unghie + aluminiu + soluție de clorură de sodiu.

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Experimentul #3 Influența inhibitorilor asupra procesului de coroziune. În eprubeta nr. 1 - bine. unghie + soluție de hidroxid de sodiu. În eprubeta nr. 2 - bine. unghie + soluție de fosfat de sodiu. În eprubeta nr. 3 - bine. unghie + soluție de dicromat de sodiu.

Slide 20

diapozitivul 21

Pe baza rezultatelor cercetării s-au tras următoarele concluzii:

1. Coroziunea fierului crește dramatic în prezența oxigenului. 2. Coroziunea fierului crește dramatic dacă intră în contact cu un metal mai puțin activ, dar coroziunea încetinește dacă fierul intră în contact cu un metal mai activ. 3. Viteza de coroziune depinde de compoziția mediului care înconjoară metalul. Ionii de clorură cresc coroziunea fierului. 4. Coroziunea fierului este slăbită în prezența ionilor de hidroxid, a ionilor de fosfat și a ionilor de cromat.

Metalele au un dușman care duce la uriaș
pierderi irecuperabile de metale, anual complet
aproximativ 10% din fierul produs este distrus. De
conform Institutului de Chimie Fizică al Academiei Ruse de Științe, fiecare
al șaselea furnal din Rusia funcționează în zadar - întregul
metalul topit se transformă în rugină.
Acel dușman este coroziunea.

Problema protecției metalelor împotriva coroziunii
a apărut aproape la începutul lor
utilizare. Oamenii au încercat să protejeze
metale de la intemperii cu
cu ajutorul grăsimilor, uleiurilor și mai târziu
acoperite cu alte metale și, înainte
toate, tablă cu punct de topire scăzut (cositorire). LA
scrierile istoricului grec antic Herodot
(sec. V î.Hr.) există deja o mențiune despre
folosirea staniului pentru a proteja fierul de
coroziune.

În al III-lea î.Hr. pe insula Rodos a fost construită
far sub forma unei statui uriașe a lui Helios.
Colosul din Rodos a fost considerat una dintre cele șapte minuni ale lumii,
cu toate acestea, a durat doar 66 de ani și s-a prăbușit în timpul
cutremure. La Colosul din Rodos bronz
coajă a fost
montat pe
cadru de fier.
Sub acțiunea umezelii
saturate cu săruri
aer mediteranean
cadrul de fier s-a prăbușit.

În anii 20 ai secolului XX. comandat de un milionar
A fost construit iahtul de lux „Call of the Sea”.
Chiar înainte de a intra în larg, iahtul este complet
scos din uz. Motivul a fost contactul
coroziune. Partea inferioară a iahtului era acoperită cu un aliaj de cupru-nichel, iar cadrul cârmei, chila și altele
piesele sunt realizate din otel. Când iahtul era
lansat în apă. Un gigantic
celulă galvanică, constând dintr-un catod, un anod de oțel și un electrolit - marin
apă. Drept urmare, nava s-a scufundat fără să facă nimic
un zbor.

Ce este un simbol
Paris? – Eiffel
turn. Ea este incurabilă
bolnav, ruginit si
se prăbuşeşte şi numai
constant
chimioterapia ajută
lupta cu ea
boala mortala:
a fost pictată de 18 ori, de ce
greutatea sa este de 9000 de tone
de fiecare dată
crește cu 70 de tone.

Coroziunea este distrugerea metalelor și
aliaje sub influența mediului
mediu inconjurator. Cuvântul coroziune vine de la
latină corrodere, care înseamnă
toci.

Tipuri de coroziune

Coroziunea chimică

Coroziunea chimică -
această interacțiune
metale cu uscat
gaze si lichide -
neelectroliţi.
Acest tip de coroziune
turbinele sunt expuse
accesorii și piese pentru cuptor
motoare interne
combustie.

Coroziunea electrochimică

Electrochimic
coroziunea este totul
cazuri de coroziune
prezenţa apei şi
lichide -
electroliti.

esența coroziunii.

Coroziunea este formată din
doua procese:
chimic este
donând electroni şi
electric este
transferul de electroni.

Modele de coroziune:

1. Dacă este conectat
două metale diferite
apoi coroziune
expuse numai
mai activă şi
până când este complet
nu se va prăbuși, mai puțin
activ protejat.

Modele de coroziune:

2. Viteza de coroziune
cu atât mai mult decât
îndepărtat
într-o serie de tensiuni
situat
conectat
metale.

Chimia coroziunii.

Metode de protecție împotriva coroziunii.

Una dintre cele mai comune
modalități de a proteja metalele împotriva coroziunii
se aplică pe suprafața lor
folii protectoare: lac, vopsea, email.

Metodă larg răspândită de protecție
metalele de la coroziune le acoperă
straturi de alte metale. Acoperire
metalele în sine se corodează cu puțin
viteza, deoarece sunt acoperite cu dens
peliculă de oxid. Produce acoperire
zinc, nichel, crom etc.

Acoperire cu alte metale.

În viața de zi cu zi, oamenii cel mai adesea
se întâlneşte cu acoperiri de fier cu zinc şi
staniu. tablă, acoperită
zincul se numește fier galvanizat,
și acoperit cu tablă - tablă. Primul
în cantități mari merge pe acoperiș
case, iar din secunda le fac
conserve.

Metode de protecție împotriva coroziunii.

Creați aliaje cu
anticoroziv
proprietăți. Pentru asta
în metal de bază
adăugați până la 12%
crom, nichel,
cobalt sau cupru.

Metode de protecție împotriva coroziunii.

Schimbarea alinierii
mediu inconjurator. Pentru
inhibarea coroziunii
introdus
inhibitori. Aceasta este
substanţe care
încetini viteza
reactii.

Metode de protecție împotriva coroziunii.

Utilizarea inhibitorilor este una dintre cele eficiente
modalități de combatere a coroziunii metalelor în diverse
medii agresive (atmosferice, în apă de mare, în
lichide de răcire și soluții sărate, în
condiţii de oxidare etc.). Inhibitorii sunt
Substanțe capabile să încetinească în cantități mici
curgerea proceselor chimice sau oprirea acestora.
Numele inhibitor provine din lat. inhibere ca
înseamnă a opri, a opri. Se știe că
maeștri de damasc pentru îndepărtarea depunerilor și ruginii
soluţii utilizate de acid sulfuric cu aditivi
drojdie de bere, făină, amidon. Aceste impurități au fost
unul dintre primii inhibitori. Nu au lăsat acidul
acționează asupra metalului armei, rezultând în
s-au dizolvat doar solzii și rugina.

Protectie electrica.

1. Protectia benzii de rulare.
la structura principală
atașat
nituri sau plăci
dintr-o mai activă
metal, care
expus
distrugere. Astfel de
protectia este folosita in
subacvatic si subteran
structurilor.

Protectie electrica.

2. Trecerea
curent electric
in directia,
opus
cel care
are loc în proces
coroziune.