Презентация по химии на тему "Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии"

• 1 слайд

  
  Авторы: Кухарчук Николай Леонидович, 11 Б
  КОУ УР «РЦОМ»
  
  
  Руководитель: Шмыкова Елена Анатольевна, учитель химии
  
  
  
  Коррозия металлов.
  Способы защиты от коррозии.
  
  

• 2 слайд

  Цель работы
  Изучить процесс коррозии металлов, виды коррозии и способы защиты от коррозии.
  

• 3 слайд

  Введение
  Несмотря на широкое внедрение в нашу сегодняшнюю жизнь полимерных материалов, стекла, керамики, основным конструкционным материалом продолжает оставаться железо и сплавы на его основе. С изделиями из железа мы на каждом шагу встречаемся в быту и знаем, как много хлопот доставляют его ржавление и сама ржавчина.
  

• 4 слайд

  Историческая справка
  Учение о коррозии и защите металлов является отраслью прикладной физической химии. Его основы заложены М.В.Ломоносовым, который в середине 18 в. изучал действие кислот на металлы, ясно различая обычное растворение солей в воде от явлений коррозии металлов, открыл пассивное состояние металлов и первый понял сущность явлений при окислении металлов. Большое значение для развития теории коррозии металлов имели работы английского ученого М.Фарадея, установившего в 1833-1834 основные законы электролиза и предложившего для объяснения пассивности металлов.
  

• 5 слайд

  Понятие коррозии металлов
  КОРРОЗИЯ (от латинского «corrodere», что означает разъедать) – самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
  Это окислительно-восстановительная реакция, при которой атомы металла превращаются в ионы. Чем активнее металл, тем он больше подвержен коррозии.
  В роли окислителя выступают атмосферный кислород и катионы водорода.
  
  

• 6 слайд

  Пагубное влияние коррозии
  Вызывает серьезные экологические последствия: утечка нефти, газа, других химических продуктов.
  Недопустима во многих отраслях промышленности: авиационной, химического, нефтяного и атомного машиностроения.
  Отрицательно влияет на жизнь и здоровье людей
  Ежегодно потери от коррозии составляют около 10% от годовой добычи металла.
  

• 7 слайд

  Факторы,
  вызывающие коррозию
  Кислород и влага атмосферы
  Углекислый и сернистый газы, содержащиеся в атмосфере
  Морская вода
  Грунтовые воды
  
  

• 8 слайд

  Коррозия металлов
  
  По процессам
  По виду коррозионной среды
  По характеру разрушения
  газовая
  атмосферная
  почвенная
  жидкостная (кислотная, солевая, щелочная)
  химическая
  электрохимическая
  равномерная
  неравномер- ная (избирательная или местная)
  

• 9 слайд

  
  Среда, в которой металл подвергается коррозии (корродирует) называется коррозионной или агрессивной средой.
  
  По степени воздействия на металлы различают среды:
  неагрессивные;
  
  слабоагрессивные;
  
  среднеагрессивные;
  
  сильноагрессивные.
  
  
  

• 10 слайд

  Виды коррозии
  ХИМИЧЕСКАЯ – это разрушение металлов и сплавов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды.
  Защитная оксидная пленка на поверхности алюминия
  Рыхлая пленка на поверхности железа, приводящая к разрушению металла
  
  

• 11 слайд

  Виды коррозии
  ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ – это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением электрического тока в воде или среде другого электролита.
  Химические процессы – это окисление корродируемого металла, отдача электронов.
  Электрические процессы – перенос электронов с одного участка изделия к другому.
  
  

• 12 слайд

  Условия, способствующие электрохимической коррозии
  Положение металла в ряду активности металлов: чем они дальше расположены друг от друга, тем быстрее происходит коррозия.
  Чистота металла: примеси ускоряют коррозию.
  Неровности поверхности металла, трещины.
  Грунтовые воды, морская вода, среда электролита.
  Повышение температуры.
  Действие микроорганизмов (грибы, бактерии и лишайники воздействуют на металл с высокой коррозионной стойкостью).
  
  

• 13 слайд

  Механизм электрохимической коррозии
  

• 14 слайд

  Механизм электрохимической коррозии
  

• 15 слайд

  Механизм электрохимической коррозии
  

• 16 слайд

  Способы защиты металлов от коррозии
  Химические методы защиты:
  1) Нанесение защитных покрытий. Широко используют металлические покрытия (хромирование, никелирование, алитирование и т. д.), неметаллические (покрытия лаками, смолами, красками, эмалями), химические (покрытия пленками из оксидов, нитридов, фосфатов данного металла).
  
  
  

• 17 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  .
  
  2) Изготовление сплавов, устойчивых перед коррозией
  К числу сплавов, обладающих высокой коррозионной устойчивостью относятся нержавеющие стали, содержащие до 18 % хрома и 10 % никеля. Такие стали часто используют для изготовления агрегатов, работающих в агрессивных средах
  
  

• 18 слайд

  
  
  3) Изготовление изделий из чистого металла.
  
  Наличие примеси создает условие для передачи электронов, система будет работать как гальванический элемент, разрушая металл.
  
  

• 19 слайд

  4) Добавление ингибиторов в агрессивную среду.
  
  Например, добавив в кислоту ингибитор уротропин, можно хранить и переносить её в стальной таре.
  
  

• 20 слайд

  
  Электрохимические методы защиты:
  
  1) Подача тока
  противоположного
  направления.
  Защищаемое изделие
  присоединяется к отрицательному полюсу источника тока и становится катодом.
  В качестве анодов используют куски железа. При этом анод разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя.
  
  

• 21 слайд

  2) Протекторная защита
  Защищаемое изделие соединяют с более реакционноспособным металлом, который корродирует в первую очередь. Изделие при этом не разрушается. Такой способ применяют для защиты от коррозии подводных частей морских судов, а также трубопроводов. В качестве протекторов обычно применяют цинк или сплавы магния.
  
  
  

• 22 слайд

  3) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ:.
  
  Например:
  Ризолин - самоклеящийся, рулонный кровельный
  и гидроизоляционный материал, изготовленный основе
  стеклоткани, пропитанной битумно-полимерным составом
  с целевыми добавками, улучшающими
  эксплуатационные свойства материала.
  
  Фольгированную поверхность Ризолина
  можно окрашивать обычными синтетическими
  красками в любой цвет по желанию.
  

• 23 слайд

  Опыты, исследования
  № 1 – железный гвоздь, помещенный в водопроводную воду;
  № 2 – железный гвоздь, помещенный в морскую воду
  № 3 № 4- железный гвоздь, помещенный в щелочную среду. pH = 9
  № 5 – железный гвоздь, помещенный в кислую среду. pH = 5
  № 6 – железный гвоздь в контакте с цинком в водопроводной воде;
  № 3 и № 7 – железный гвоздь в контакте с медью в водопроводной воде;
  № 4 и № 8 – железный гвоздь, покрытый лаком для ногтей в водопроводной воде.
  «Морскую» воду готовили, растворяя в ней соли кальция, магния и натрия.
  

• 24 слайд

  Результаты исследования
  На следующий день мы обнаружили, что начала появляться ржавчина в таких средах: «морская» вода, водопроводная. В среде вода и кислота появился черный налет плотной структуры. Через неделю в среде соленая вода масса налета заметно увеличилась, что подтвердило фильтрование воды и измерение массой налета.
  В среде щелочь гвоздь остался чистым, коррозия не пошла.
  Эти исследования подтверждают, что характер среды влияет на течение коррозии.
  В «морской» воде более заметно выражены все проявления коррозии из-за агрессивности среды, которая создается растворимыми солями (гидролиз солей).
  Гвоздь, покрытый лаком, не подвергся коррозии.
  При контакте железа с цинком явление коррозии железа практически не выражено. В данном случае электрохимическая коррозия затронула цинк, как более активный металл.)
  При контакте железа с медью усиливается разрушение железа вследствие электрохимической коррозии, т. к. железо более активный металл, чем медь (в электрохимическом ряду напряжений металлов железо стоит левее меди).
  

• 25 слайд

  Заключение
  Изучение коррозии и разработка методов защиты металлов от нее представляют теоретический интерес и имеют большое народнохозяйственное значение.
  К настоящему времени благодаря изучению механизма коррозии разработаны разнообразные методы защиты от коррозии, выбор которых определяется природой защищаемого металла, параметрами коррозионной среды и экономическими соображениями.
  
  

• 26 слайд

  Библиография
  Бахвалов, Г.Т.; Турковская, А.В. Коррозия и защита металлов; М.: Металлургиздат - Москва, 2012. - 400 c.
  Неверов А. С., Родченко Д. А., Цырлин М. И. Коррозия и защита материалов; Высшая школа - Москва, 2007. - 224 c.
  Розенфельд И. Н. Коррозия и защита металлов; Мока - Москва, 2012. - 446 c.
  http://n-t.ru/ri/kk/hm13.htm