Презентация по химии "Коррозия металлов"

• 1 слайд

  Коррозия металлов
  ХИМИЯ – 11
  Автор: Кунова Г.В. – учитель химии ГОАОУ ЦОРиО, г. Липецк
  

• 2 слайд

  Общее понятие
  Существуют разные виды коррозии металлов и их сплавов. Наиболее распространены два вида: химическая и электрохимическая.
  Коррозия (от латинского «corrodere» разъедать) – самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия с окружающей средой.
  2
  Металлы и сплавы подвержены коррозии под воздействием окружающей среды. Причина этого разрушения лежит в химических свойствах металлов – в их способности вступать в окислительно-восстановительные реакции с веществами окружающей среды и окисляться.
  Общеизвестным примером коррозии является ржавление железа.
  

• 3 слайд

  Коррозию металлов и сплавов (их окисление) вызывают такие компоненты окружающей среды, как вода, кислород, оксиды углерода и серы, содержащиеся в воздухе, водные растворы солей (морская вода, грунтовые воды). Эти компоненты непосредственно окисляют металл – происходит химическая коррозия.
  Химическая коррозия
  Химическая коррозия – это коррозия, обусловленная взаимодействием металлов и сплавов с веществами, содержащимися в окружающей среде, при этом происходит окислительно-восстановительное разрушение металла без возникновения электрического тока в системе.
  К химической коррозии относятся:
  газовая коррозия;
  коррозия в жидкостях-неэлектролитах.
  3
  

• 4 слайд

  Газовая коррозия – это вид коррозии, обусловленный непосредственным взаимодействием металла или сплава с сухими газами, жидкостями, не являющимися электролитами, твёрдыми веществами.
  Суть её заключена в окислении металла в процессе непосредственного химического взаимодействия с веществами окружающей среды (газовая, жидкостная коррозия).
  Примером газовой коррозии может служить окисление железа в атмосфере хлора:
  2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
  Окисление кислородом воздуха:
  2Fe + O2 = 2FeO
  4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
  3Fe + 3O2 = FeO·Fe2O3 (смешанный оксид железа (II, III) )
  4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 (на воздухе в присутствии влаги)
  3Fe + 4H2O(пар) = Fe3O4 + 4H2
  Химически чистое железо почти не корродирует. Вместе с тем техническое железо, которое содержит различные примеси, например в чугунах и сталях, ржавеет, так как одной из причин возникновения коррозии является наличие примесей в металле, его неоднородность.
  Газовая коррозия
  4
  

• 5 слайд

  Жидкости-неэлектролиты - это жидкие среды, которые не являются проводниками электричества.
  К ним относятся:
  органические (бензол, фенол, хлороформ, спирты, керосин, нефть, бензин);
  неорганического происхождения (жидкий бром, расплавленная сера и т.д.).
  Чистые неэлектролиты не реагируют с металлами, но с добавлением даже незначительного количества примесей процесс взаимодействия резко ускоряется.
  Для защиты конструкций от химической коррозии в жидкостях-неэлектролитах на ее поверхность наносят покрытия, устойчивые в данной среде.
  Химическая коррозия в жидкостях-неэлектролитах
  5
  

• 6 слайд

  Это наиболее распространённый вид коррозии, приносящий наибольший вред металлам и изделиям из них.
  
  
  
  В этом случае образуется гальванический элемент, электродами которого и являются металлы, находящиеся в растворе электролита (вода, в которой растворён углекислый газ, кислоты и др.). Возникает электрохимический процесс, т.е. наряду с химическими процессами связанными с отдачей электронов и окислением металла, протекают и электрические (перенос электрона от одного участка металла к другому).
  6
  Электрохимическая коррозия
  Fe → Fe2+
  Электрохимическая коррозия – это вид коррозии, связанный с протеканием электрохимических реакций на поверхности металла или его сплава при их контакте с раствором электролита.
  

• 7 слайд

  7
  Электрохимическая коррозия
  Пример:
  Электрохимическая коррозия железной детали с примесями меди во влажном воздухе.
  А:  Fe0 - 2ē → Fe2+ (Окисление)
  К:  O2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления)
  Итог: 2Fe + O2 + 2H2O  = 2Fe(OH)2 (белая ржавчина)
  4Fe(OH)2 + 2H2O + O2  = 4Fe(OH)3  (бурая ржавчина)
  

• 8 слайд

  8
  Электрохимическая коррозия
  В паре Fe — Zn разрушается цинк
  В паре Fe — Sn
  разрушается железо
  При возникновении гальванической пары сила возникающего электрического тока тем больше, чем дальше стоят друг от друга металлы в ряду напряжений. При этом поток электронов от более активного металла идёт к металлу менее активному. Более активный металл при этом разрушается.
  Примеры электрохимической коррозии:
  Электрохимическая коррозия усиливается в присутствии сильных электролитов, при наличии в металле примесей, в том числе другого металла.
  

• 9 слайд

  Эксперимент по влиянию условий окружающей среды на коррозию металлов
  «Коррозия железа в различных условиях»:
  9
  Электрохимическая коррозия
  - Какой вывод можно сделать?
  

• 10 слайд

  1. Поверхностные защитные покрытия металлов:
  Металлические:
  анодное – покрытие более активным металлом Zn, Cr;
  катодное – покрытие менее активным металлом Ni, Sn, Ag, Au.
  Белая жесть (лужёное железо) – не защищает от разрушения в случае нарушения покрытия.
  Неметаллические покрытия:
  органические (лаки, краски, пластмассы, резина - гумирование, битум);
  неорганические (эмали).
  10
  Способы защиты от коррозии
  

• 11 слайд

  2. Создание сплавов, стойких к коррозии.
  Достигается введением в состав стали хрома, марганца, никеля (нержавеющая сталь).
  Изготавливают антикоррозийные сплавы, содержащие до 12% Cr, а также сплавы с добавками никеля, кобальта, меди и других металлов.
  
  11
  Способы защиты от коррозии
  «Нержавейка», из которой изготавливают столовые приборы, содержит до 12% хрома и до 10% никеля.
  

• 12 слайд

  3. Протекторная защита.
  Сущность протекторной защиты заключается в том, что металлическую конструкцию (подземный трубопровод, корпус судна и т. д.), находящуюся в растворе электролита (подземные и почвенные воды, морская вода и т. д.), соединяют с протектором – более активным металлом, чем металл защищаемой конструкции.
  В процессе коррозии протектор служит анодом и разрушается, предохраняя от разрушения конструкцию.
  
  12
  Способы защиты от коррозии
  В качестве протектора для стальных конструкций обычно используют алюминий, цинк, магний и их сплавы.
  ПРОТЕКТОРЫ
  Разрушение цинковых накладок на корпусе корабля.
  

• 13 слайд

  4. Электрохимическая (катодная) защита – соединение защищаемого изделия с катодом внешнего источника тока, вследствие чего изделие становится катодом. Ток идёт в противоположном направлении.
  
  
  
  
  
  
  5. Добавление ингибиторов
  Ингибиторы – вещества, вводимые в коррозионную среду, в результате чего снижается её окисляющая способность.
  В зависимости от природы металла – NaNO2, Na3PO4, хромат и бихромат калия, органические соединения, которые адсорбируются на поверхности металла и переводят его в пассивное состояние.
  13
  Способы защиты от коррозии
  

• 14 слайд

  Задания:
  1. Какой из компонентов загрязненного городского воздуха является наиболее коррозионно-активным по отношению к металлам, особенно при повышенной влажности:
  а) N2; 
  б) СО; 
  в) SO2.
  14
  2. Как будет протекать процесс коррозии в том случае, если железную водосточную трубу прибить к дому алюминиевыми гвоздями?
  

• 15 слайд

  Источники
  Учебники:
  
  
  
  
  
  
  Интернет-ресурсы: фото и рисунки.
  15
  

Краткое описание документа:

Презентация может быть использована при изучении темы "Коррозия металлов" в 11 классе.

Содержит текст по теории данной темы, рисунки и фотографии.

Рассмотрены основные понятия темы: коррозия, виды коррозии, химическая коррозия, электрохимическая коррозия. Приведены примеры.

Показаны основные способы защиты от коррозии металлов.

Дано задание на закрепление изученного материала.