Способы борьбы с коррозией металлов химия 9 класс

Коррозия металлов и способы защиты от нее

Коррозия – это процесс разрушения металлов и металлических конструкций под воздействием различных факторов окружающей среды – кислорода, влаги, вредных примесей в воздухе.

Коррозионная стойкость металла зависит от его природы, характера среды и температуры.

• Благородные металлы не подвергаются коррозии из-за химической инертности.
• Металлы Al, Ti, Zn, Cr, Ni имеют плотные газонепроницаемые оксидные плёнки, которые препятствуют коррозии.
• Металлы с рыхлой оксидной плёнкой – Fe, Cu и другие – коррозионно неустойчивы. Особенно сильно ржавеет железо.

Различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия сопровождается химическими реакциями. Как правило, химическая коррозия металлов происходит при действии на металл сухих газов, её также называют газовой.

При химической коррозии также возможны процессы:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Как правило, такие процессы протекают в аппаратах химических производств.

Электрохимическая коррозия – это процесс разрушения металла, который сопровождается электрохимическими процессами. Как правило, электрохимическая коррозия протекает в присутствии воды и кислорода, либо в растворах электролитов.

В таких растворах на поверхности металла возникают процессы переноса электронов от металла к окислителю, которым является либо кислород, либо кислота, содержащаяся в растворе.

При этом электродами являются сам металл (например, железо) и содержащиеся в нем примеси (обычно менее активные металлы, например, олово).

В таком загрязнённом металле идёт перенос электронов от железа к олову, при этом железо (анод) растворяется, т.е. подвергается коррозии:

Fe –2e = Fe 2+

На поверхности олова (катод) идёт процесс восстановления водорода из воды или растворённого кислорода:

2H + + 2e → H₂

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH –

Например, при контакте железа с оловом в растворе соляной кислоты происходят процессы:

Анод: Fe –2e → Fe 2+

Катод: 2H + + 2e → H₂

Суммарная реакция: Fe + 2H + → H₂ + Fe 2+

Если реакция проходит в атмосферных условиях в воде, в ней участвует кислород и происходят процессы:

Анод: Fe –2e → Fe 2+

Катод: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH –

Суммарная реакция:

Fe 2+ + 2OH – → Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + O₂+ 2H₂O → 4Fe(OH)₃

При этом образуется ржавчина.

Методы защиты от коррозии

Защитные покрытия

Защитные покрытия предотвращают контакт поверхности металла с окислителями.

• Катодное покрытие – покрытие менее активным металлом (защищает металл только неповреждённое покрытие).
• Покрытие краской, лаками, смазками.
• Создание на поверхности некоторых металлов прочной оксидной плёнки химическим путём (анодирование алюминия, кипячение железа в фосфорной кислоте).

Создание сплавов, стойких к коррозии

Физические свойства сплавов могут существенно отличаться от свойств чистых металлов. Добавление некоторых металлов может приводить к повышению коррозионной стойкости сплава. Например, нержавеющая сталь, новые сплавы с большой коррозионной устойчивостью.

Изменение состава среды

Коррозия замедляется при добавлении в среду, окружающую металлическую конструкцию, ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии — это вещества, подавляющие процессы коррозии.

Электрохимические методы защиты

Протекторная защита: при присоединении к металлической конструкции пластинок из более активного металла – протектора. В результате идёт разрушение протектора, а металлическая конструкция при этом не разрушается.

Источник

Презентация. Коррозия металлов химия 9 класс

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

Презентационный проект по химии на тему
Коррозия металлов

Описание слайда:

Содержание
Введение (Слайд 3)
Процесс коррозии (Слайд 4)
Классификация коррозии металлов (Слайд 5)
Химическая коррозия (Слайд 6)
Химическая коррозия (Слайд 7)
Электрохимическая коррозия (Слайд 8)
Электрохимическая коррозия (Слайд 9)
Способы борьбы с коррозией (Слайд 10)
Способы борьбы с коррозией (Слайд 11)
Заключение (Слайд 12)
Источники (Слайд 13)

Описание слайда:

Введение
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу» (позднелатинское «corrosio» означает «разъедание»).

Описание слайда:

Окислительно-восстановительные реакции в данном случае проходят через переход электронов на окислитель. В процессе коррозии такого типа кислород воздуха взаимодействует с поверхностью железа. При этом образуется оксидная пленка, которая называется ржавчиной:
3Fe + 2O2 = Fe3O4 (FeO•Fe2O3)
Процесс коррозии

Среда, в которой металл подвергается коррозии , называется коррозионной или агрессивной средой. В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют в виду нежелательный процесс взаимодей-ствия металла со средой.

Рисунок 1 «Коррозия металлов»

Описание слайда:

Классификация коррозии металлов
Рисунок 2 «Коррозия металлов и ее классификация»

Описание слайда:

Химическая коррозия металлов — это результат протекания таких химических реакций, в которых после разрушения металлической связи, атомы металла и атомы, входящие в состав окислителей, образуют химическую связь.

Газовая
— разрушает металл в среде окислительного газа при воздействии температуры
(кислород, диоксид серы, сероводород, пары воды, галогены)
— может привести к полному разрушению металла (если металл активный), а в других случаях может образоваться защитная пленка ( алюминий, хром, цирконий)
2Fe + 3Cl2=2FeCl3
4Fe + 3O2=2Fe2O3
Уравнение реакции окисления металлов кислородом (пример газовой коррозии) можно записать в общем виде:
Рисунок 3 «Окисление металлов кислородом»

Описание слайда:

Жидкостная
— может протекать в неэлектролитах таких как ,
нефть,керосин,смазочные масла,органические вещества
— может легко приобрести электрохимический характер
при наличии небольшого количества влаги

Химическая коррозия
Рисунок 4 «Жидкостная коррозия»

Описание слайда:

Электрохимическая коррозия металлов – это процесс разрушения металлов в среде различных электролитов, который сопровождается возникновением внутри системы электрического тока.

Рисунок 5
«Механизм элекрохимической коррозии»
Рисунок 6
«Процессы электрохимической коррозии»

Описание слайда:

Электрохимическая коррозия может протекать в различных средах. В зависимости от характера среды выделяют следующие виды электрохимической коррозии:
— в растворах электролитов
в растворах кислот, оснований, солей, в природной воде
— атмосферная
в атмосферных условиях и в среде любого влажного газа
(самый распространенный вид коррозии)
— почвенная
в зависимости от состава почв, а также ее аэрации, коррозия может протекать более или менее интенсивно (Кислые почвы наиболее агрессивны, а песчаные – наименее)

— биокоррозия
возникает в результате жизнедеятельности бактерий и других организмов, вырабатывающих такие газы как CO2, H2S и др., способствующие коррозии металла.
— электрокоррозия
происходит под действием блуждающих токов на подземных сооружениях, в результате работ электрических железных дорог, трамвайных линий и других агрегатов.

Описание слайда:

Способы борьбы с коррозией
Покраска металлических изделий масляными и другими красками
Покрытие минеральным маслом (смазывание)
Покрытие более коррозион-ностойкими металлами (хромирование, цинкование, никелирование)
Легирование металлов
Кислотоупорные и нержавеющие стали, в состав которых входят никель, хром, титан, повышающие антикоррозионные свойства стали.
Рисунок 5 «Цинкование металла»

Описание слайда:

Способы борьбы с коррозией
Применение веществ, которые, находясь в коррозионной среде в достаточной концентрации, сильно замедляют либо вообще прекращают коррозионное разрушение металла
(Ингибиторы коррозии)
Рисунок 6 «Результат действия ингибитора коррозии»»

Описание слайда:

Заключение
Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды.
Химическая коррозия протекает без участия тока , с помощью окислительного газа .
Электрохимическая коррозия протекает с участием электролитов , образуя гальванический (коррозионный элемент).

Описание слайда:

Источники
1)Учебник по химии. 9 класс . О.С. Габриелян
Дрофа 2008 (Коррозия металлов;Химическая и электрохимическая коррозия;Борьба с коррозией)
2)http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/KORROZIYA_METALLOV.html
(Определения)
3)http://www.obrabotka.ru/articles/obshhie_svedeniya_o_korrozii_metalla.html
(Процесс коррозии)
4)http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/korroziya-metallov.html
(Химическая и электрохимическая коррозия;Вывод)
5)http://www.teploskat.ru/metalli/obrabotka10.php
(Способы борьбы с коррозией)
6)http://www.okorrozii.com/ingibitor-korrozii.html
(Ингибиторы коррозии)

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник

Презентация по химии для 9,11 класса » Коррозия металлов и способы защиты от нее «

Описание презентации по отдельным слайдам:

Коррозия металлов и способы защиты от неё Разработала учитель химии МБОУ лицея №40 г. Орла Домащук Татьяна Николаевна

Цель: 1) Выяснить, что такое коррозия? 2) Какие существуют виды коррозии? 3) Какие способы защиты от коррозии бывают?

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы. Химический энциклопедический словарь

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу» (позднелатинское «corrosio» означает «разъедание»). 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.

Химическая коррозия 0 +4 0 t +3 +6 -2 2 Fe+ 3 SO2 + 3 O2  Fe2(SO4)3 0 0 t +3 -1 2 Fe + 3 Cl2  2 FeCl3 0 0 t +2 -2 2 Zn + O2  2 ZnO 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.

Электрохимическая коррозия 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

2. В щелочной или нейтральной среде: Fe 0 – 2e  Fe 2+ (на аноде) O20 + 2H2O + 4e  4OH – (на катоде) ________________________________________________________ Fe 2+ + 2 OH —  Fe(OH)2 4 Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4 Fe (OH)3 ( Ржавчина)

В результате коррозии железо ржавеет. Этот процесс очень сложен и включает несколько стадий. Его можно описать суммарным уравнением: 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

1. Шлифование поверхностей изделия, чтобы на них не задерживалась влага. 2. Применение легированных сплавов, содержащих специальные добавки : хром, никель, которые при высокой температуре на поверхности металла образуют устойчивый оксидный слой(например Cr2O3).Общеизвестные легированные стали – «нержавейки», из которых изготовляют предметы домашнего обихода(ножи, вилки, ложки), детали машин, инструменты.

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. 5. Специальная обработка электролита или другой среды, в которой находится защитная металлическая конструкция

Спасибо за внимание!

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 812 человек из 76 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

• Курс добавлен 23.09.2021
• Сейчас обучается 48 человек из 23 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

• Сейчас обучается 23 человека из 12 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: 180294091858

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

Российский совет олимпиад школьников намерен усилить требования к олимпиадам

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Российские школьники завоевали пять медалей на олимпиаде по физике

Время чтения: 1 минута

В проекте КоАП отказались от штрафов для школ

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник