Коррозия металлов и способы защиты от неё

  Коррозия  металлов и способы защиты  от неё 
 

 

 
 
Выполнил студент группы: А1-12

Давлетов Салават

Коррозия вызывается  химической реакцией металла  с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла  и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода, в том числе железо.

Коррозия происходит  в непроводящей ток среде.

Например, взаимодействие  металла с сухими газами или  жидкостями - неэлектролитами (бензином, керосином и т.д.)

 

 

 

Многие металлы (например, алюминий) при коррозии  покрываются плотной, оксидной пленкой, которая не позволяет окислителям  проникнуть в более  глубокие  слои и потому предохраняет  металл от коррозии. При удалении  этой пленки металл начинает  взаимодействовать с влагой и  кислородом воздуха.

Коррозия происходит  в токопроводящей среде (в электролите) с возникновением внутри системы  электрического тока.

Металлы не  однородны и содержат различные  примеси. При контакте их с  электролитами  одни участки поверхности  выполняют роль- анодов, другие- катодов.

Рассмотрим  разрушение железного образца  в присутствии примеси олова.

 

1. В кислой  среде:

 

На железе, как более активном металле, при  соприкосновении с электролитом  происходят процессы окисления (растворения) металла и перехода его катионов  в электролит:

 

                                           Fe0 – 2 e = Fe 2+     (анод)

 

На катоде  (олово) происходит восстановление  катионов водорода:

                                    

                                          2H+ + 2e  H20

 

Ржавчина не  образуется, т.к. ионы железа (Fe 2+) переходят в раствор

 

4Fe + 6H2O (влага) + 3O2 (воздух) = 4Fe(OH)3

Гидроксид  железа(III) очень неустойчив, быстро  теряет воду и превращается  в оксид железа(III). Это соединение  не защищает поверхность железа  от дальнейшего окисления. В результате  железный предмет может быть  полностью разрушен.

• Катионы водорода и растворенный кислород- важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию

•  Скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы по своей активности

 

• Значительно усиливает коррозию повышение температуры

 

Зимой для  удаления снега и льда с  тротуаров используют техническую  соль. Образующиеся растворы создают  благоприятную среду для электрохимической  коррозии  подземных коммуникаций  и деталей автомобилей.

Способы защиты  от коррозии

 
 
 
3.Нанесение защитных покрытий  

 

• Неметаллические – неокисляющиеся масла, специальные лаки, краски, эмали. Правда, они недолговечны, но зато дешевы.
• Химические – искусственно создаваемые поверхностные плёнки: оксидные, нитридные, силицидные, полимерные и др. Например, все стрелковое оружие и детали многих точных приборов подвергают воронению – это процесс получения тончайшей плёнки оксидов железа на поверхности стального изделия.

 

• Металлические – это покрытие другими металлами, на поверхности которых под действием окислителей образуются устойчивые защитные плёнки. Нанесение хрома- хромирование, никеля - никелирование, цинка - цинкование и т.д. Покрытием может служить и пассивный в химическом отношении металл – золото, серебро, медь.

4. Электрохимические методы защиты 
 
*Протекторная (анодная) – к защищаемой металлической конструкции присоединяют кусочек более активного металла (протектора), который служит анодом и разрушается в присутствии электролита. В качестве протектора при защите корпусов судов, трубопроводов, кабелей и др. стальных изделий  используются магний, алюминий, цинк. 

 

*Катодная – металлоконструкцию подсоединяют к катоду внешнего источника тока , что исключает возможность её анодного разрушения.

 

•  Введение веществ - ингибиторов, замедляющих коррозию. Примеры использования современных ингибиторов: соляная кислота при перевозке и хранении прекрасно  «укрощается» производными бутиламина, а серная кислота –азотной кислотой; летучий диэтиламин впрыскивают в различные ёмкости. Ингибиторы действуют только на металл, делая его пассивным по отношению к среде. Науке известно более 5 тыс. ингибиторов коррозии.

 

 

• Удаление растворённого в воде кислорода (деаэрация). Этот процесс используют при подготовке воды, поступающей  в котельные установки.

 

Спасибо за  внимание!

Источники  информации

 

• Химия 11 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова. – 4-е изд., стереотип. -  М.: Дрофа, 2004.

Картинки для  презентации:

• http://www.korobov.ru/articles/6227/
• http://www.stroim-s-umom.ru/zh/rzhavchina-nash-obshhij-vrag/
• http://auto60.ru/ArticleDetail.aspx?id=47
• http://www.everest-expo.ru/page31.html
• http://volpcar.ru/stati/zashchita-kuzova-ot-korrozii.html
• http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/19752
• http://900igr.net/fotografii/khimija/Korrozija-metallov/019-Korrozija-metallov.html
• http://lozhki-vilki.ru/posuda-iz-nerzhavejushhej-stali/kak-vybrat-posudu-iz-nerzhavejushhej-stali

 

 

Источники  информации

 

• http://smolchess.ru/otdelka-i-materialy/osnovnye-sposoby-borby-s-korroziej-metallov.html
• http://vasi.net/community/all/2012/08/28/kak_zashhitit_instrument_ot_rzhavchiny.html
• http://lori.ru/344835
• http://lori.ru/64545
• http://nnm.ru/blogs/Fortunato1991/o_tom_kak_rzhavye_gvozdi_prevratilis_v_biznes_so_100-milliardnym_oborotom/
• http://chemistry.ru/course/content/chapter7/section/paragraph5/theory.html
• http://transtim.narod.ru/zaschita_kuzova_avtomobilya_ot_korrozii_/ustroistvo_elektrohimicheskoi_zaschiti_ot_korrozii_kuzova_avtomobilya_/fotografii_ustanovlenoi_zaschiti_na_avtomobile/