Ordet korrosion kommer från det latinska "corrodo" - "gnaga" (sen latin "corrosio" betyder "erosion"). Korrosion orsakas av en kemisk reaktion av en metall med miljöämnen som uppstår vid gränsytan mellan metallen och mediet. Oftast är detta oxidationen av metallen, till exempel med atmosfäriskt syre eller syror som finns i lösningar som metallen är i kontakt med. Särskilt mottagliga för detta är metaller belägna i en serie spänningar (en serie aktiviteter) till vänster om väte, inklusive järn.

Kemisk korrosion t Fe + 3 SO O 2 Fe 2 (SO 4) t Fe + 3 Cl 2 2 FeCl t Zn + O 2 2 ZnO Korrosion uppstår i en icke-ledande miljö. Till exempel interaktionen mellan en metall och torra gaser eller vätskor - icke -elektrolyter (bensin, fotogen, etc.)

Många metaller (till exempel aluminium) är täckta med en tät oxidfilm under korrosion, vilket inte tillåter oxidanter att tränga in i djupare lager och därför skyddar metallen från korrosion. När denna film tas bort börjar metallen interagera med fukt och syre i luften.

Elektrokemisk korrosion Korrosion uppstår i ett ledande medium (i en elektrolyt) med utseendet av en elektrisk ström inuti systemet. Metaller är inte homogena och innehåller olika föroreningar. När de kommer i kontakt med elektrolyter fungerar vissa delar av ytan som anoder, andra som katoder.

Låt oss överväga förstörelsen av ett järnprov i närvaro av en tennrenhet. 1. I en sur miljö: På järn, som en mer aktiv metall, i kontakt med elektrolyten sker processerna för oxidation (upplösning) av metallen och övergången av dess katjoner till elektrolyten: Fe 0 - 2 e = Fe 2+ (anod) På katod (tenn) reduktion av vätekatjoner: 2H + + 2e H 2 0 Rost bildas inte, eftersom järnjoner (Fe 2+) går i lösning

2. I ett alkaliskt eller neutralt medium: Fe 0 - 2e Fe 2+ (vid anoden) OH 2 O + 4e 4OH - (vid katoden) ________________________________________________________ Fe OH - Fe (OH) 2 4 Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4 Fe (OH) 3 (rost)

1. Slipning av produktens ytor så att fukt inte dröjer kvar på dem. 2. Användning av legerade legeringar som innehåller speciella tillsatser: krom, nickel, som vid höga temperaturer på metallytan bildar ett stabilt oxidskikt (t.ex. Cr 2 O 3). Gafflar, skedar), maskindelar, verktyg.

3. Applicering av skyddande beläggningar Icke-metalliska-icke-oxiderande oljor, speciella lacker, färger, emaljer. Visst är de kortlivade, men billiga. Kemiska - konstgjorda ytfilmer: oxid, nitrid, silikid, polymer etc. Till exempel blåses alla handeldar och delar av många precisionsinstrument - detta är processen för att erhålla den tunnaste filmen av järnoxider på ytan av ett stål produkt.

Metallic är en beläggning med andra metaller, på vars yta, under verkan av oxidanter, bildas stabila skyddande filmer. Förkromning, nickel - förnickling, zink - förzinkning etc. En kemiskt passiv metall - guld, silver, koppar - kan också fungera som beläggning.

4. Elektrokemiska skyddsmetoder 4. Elektrokemiska skyddsmetoder * Skyddande (anodisk) - en bit mer aktiv metall (skydd) är fäst vid den skyddade metallstrukturen, som fungerar som en anod och förstörs i närvaro av en elektrolyt. Magnesium, aluminium, zink används som skydd för skydd av fartygsskrov, rörledningar, kablar och andra stålprodukter. * Katodisk - metallstrukturen är ansluten till katoden i en extern strömkälla, vilket utesluter möjligheten att dess anodiska förstörelse .

Introduktion av ämnen - korrosionshämmare. Exempel på användning av moderna hämmare: saltsyra under transport och lagring är perfekt "tämd" av butylaminderivat och svavelsyra med salpetersyra; flyktig dietylamin injiceras i olika behållare. Hämmare verkar endast på metall, vilket gör den passiv i förhållande till miljön. Vetenskapen vet mer än 5 tusen korrosionshämmare. Avlägsnande av syre löst i vatten (avluftning). Denna process används vid beredning av vatten som kommer in i pannanläggningar. 5. Särskild behandling av elektrolyt eller annan miljö där den skyddande metallstrukturen är belägen

För att använda förhandsgranskningen av presentationer, skapa dig ett Google -konto (konto) och logga in på det: https://accounts.google.com

Bildtext:

Metaller har en fiende, vilket leder till enorma oåterkalleliga förluster av metaller, årligen förstörs cirka 10% av det producerade järnet helt. Enligt Institute of Physical Chemistry vid Ryska vetenskapsakademien är var sjätte masugn i Ryssland slösad - all smält metall blir till rost. Denna fiende är korrosion.

Problemet med att skydda metaller mot korrosion uppstod nästan i början av deras användning. Människor försökte skydda metaller från vädret genom att använda fett, oljor och senare genom att belägga med andra metaller och framför allt med lågsmältande tenn (tennplätering). I den antika grekiska historikern Herodotos (500 -talet f.Kr.) skrifter nämns redan användning av tenn för att skydda järn mot korrosion.

Under III f.Kr. byggdes en fyr i form av en enorm staty av Helios på ön Rhodos. Kolossen på Rhodos ansågs vara ett av världens sju underverk, men varade bara 66 år och kollapsade under en jordbävning. Vid Kolossen på Rhodos monterades ett bronsskal på en järnram. Under påverkan av den fuktiga, salta Medelhavsluften kollapsade järnramen.

På 20 -talet av 1900 -talet. lyxbåten "Call of the Sea" byggdes av en miljonär. Redan innan du kom in i det öppna havet var båten helt ur funktion. Kontaktkorrosion var orsaken. Yachtets botten var mantlad med en koppar-nickellegering, och rorramen, kölen och andra delar var gjorda av stål. När yachten sjösattes. En gigantisk galvanisk cell bildades, bestående av en bottenkatod, en stålanod och en elektrolyt - havsvatten. Som ett resultat sjönk fartyget utan att göra en enda resa.

Vad är symbolen för Paris? -Eiffeltornet. Den är obotligt sjuk, rostar och kollapsar, och bara konstant kemoterapi hjälper till att bekämpa denna dödliga sjukdom: den målades 18 gånger, vilket gör att dess vikt på 9000 ton varje gång ökar med 70 ton.

Korrosion är förstörelse av metaller och legeringar under påverkan av miljön. Ordet korrosion kommer från det latinska corrodere, vilket betyder att korrodera.

Typer av korrosion

Kemisk korrosion Kemisk korrosion är växelverkan mellan metaller och torra gaser och vätskor - icke -elektrolyter. Turbiner, ugnsbeslag och delar av förbränningsmotorer utsätts för denna typ av korrosion.

Elektrokemisk korrosion Elektrokemisk korrosion är alla fall av korrosion i närvaro av vatten och vätskor - elektrolyter.

Kärnan i korrosion. Korrosion består av två processer: kemisk - detta är elektronernas retur och elektriska - detta är överföringen av elektroner.

Korrosionsregler: 1. Om två olika metaller är anslutna, genomgår endast de mer aktiva korrosion, och tills den förstörs helt skyddas den mindre aktiva.

Korrosionens regelbundenhet: 2. Korrosionshastigheten är högre, ju längre från varandra i spänningsserierna är de anslutna metallerna belägna.

Korrosionskemi.

Korrosionsskyddsmetoder. Ett av de vanligaste sätten att skydda metaller mot korrosion är att applicera skyddande filmer på ytan: lack, färg, emalj.

En utbredd metod för att skydda metaller mot korrosion är att belägga dem med ett lager av andra metaller. Själva beläggningsmetallerna korroderar med låg hastighet, eftersom de är täckta med en tät oxidfilm. Plätering med zink, nickel, krom etc.

Plätering med andra metaller.

I vardagen möter en person oftast järnbeläggningar med zink och tenn. Zinkbelagd plåt kallas galvaniserat järn, och tennbelagd plåt kallas plåt. Det första går till husens tak i stora mängder och burkar tillverkas av det andra.

Korrosionsskyddsmetoder. Framställning av legeringar med korrosionsskyddande egenskaper. För detta tillsätts upp till 12% krom, nickel, kobolt eller koppar till basmetallen.

Korrosionsskyddsmetoder. Förändringar i miljöns sammansättning. Hämmare läggs till för att bromsa korrosionen. Dessa är ämnen som saktar ner reaktionshastigheten.

Korrosionsskyddsmetoder. Användningen av hämmare är ett av de effektiva sätten att bekämpa metallkorrosion i olika aggressiva miljöer (atmosfäriska, havsvatten, kylmedel och saltlösningar, under oxiderande förhållanden, etc.). Hämmare är ämnen som i små mängder kan bromsa eller stoppa kemiska processer. Namnet på hämmaren kommer från lat. inhibere, vilket innebär att hålla tillbaka, att sluta. Det är känt att Damaskus hantverkare använde lösningar av svavelsyra med tillsats av öljäst, mjöl och stärkelse för att avlägsna skal och rost. Dessa föroreningar var bland de första hämmarna. De tillät inte syran att attackera vapenmetallen, vilket resulterade i att endast skala och rost löstes.

Elskydd. 1. Skyddande skydd. Nitar eller plattor av en mer aktiv metall är fästa vid huvudstrukturen, som förstörs. Sådant skydd används i undervattens- och underjordiska strukturer.

Elskydd. 2. Att leda en elektrisk ström i motsatt riktning till den som uppstår under korrosionsprocessen.

Tack för uppmärksamheten!

Beskrivning av presentationen PRESENTATION om ämnet ”Korrosion av metaller på objektglas

Korrosion av metaller Inledning Kemisk korrosion Elektrokemisk korrosion Kärnan i korrosionsprocesser Metoder för skydd mot korrosion Atmosfärisk korrosion av stål Inhibitorer av korrosion av metaller

Inledning Ordet korrosion kommer från det latinska corrodere, vilket betyder att korrodera. Även om korrosion oftast är förknippad med metaller, påverkas också stenar, plaster och annan plast och trä. Till exempel bevittnar vi för närvarande en stor oro hos stora lager av människor i samband med att monument (byggnader och skulpturer) av kalksten eller marmor katastrofalt lider av sura regn. Således är korrosion en spontan process för förstörelse av material och produkter från dem under miljökemikalisk påverkan. Processer för fysisk förstörelse klassificeras inte som korrosion, även om de ofta inte minst skadar kulturminnen. De kallas nötning, slitage, erosion.

Metaller är en av grunden för civilisationen på planeten Jorden. Bland dem utmärker sig järn som ett konstruktionsmaterial. Volymen för industriell produktion av järn är cirka 20 gånger större än produktionsvolymen för alla andra metaller tillsammans. Det utbredda införandet av järn i industribyggande och transport ägde rum vid XVIII -årsskiftet. ... ... XIX århundraden. Vid den här tiden dök den första gjutjärnsbron upp, det första fartyget sjösattes, vars skrov var av stål och de första järnvägarna skapades. Men början på den praktiska användningen av järn av människor går tillbaka till 900 -talet. före Kristus NS. Det var under denna period som mänskligheten gick från bronsåldern till järnåldern. Ändå tyder historien på att järnprodukter var kända i hetitiska riket (delstaten Asien Mindre), och dess storhetstid tillskrivs XIV. ... ... XIII århundraden före Kristus NS.

I naturen, även om det är mycket sällan, finns inhemskt järn. Dess ursprung anses vara meteorit, det vill säga kosmiskt och inte jordiskt. Därför värderades de första föremålen av järn (de var gjorda av nuggets) mycket högt - mycket högre än från silver och till och med guld.

Trots den utbredda introduktionen av polymera material, glas, keramik i vårt moderna liv, fortsätter järn och dess legeringar att vara det viktigaste konstruktionsmaterialet. Vi möter järnprodukter vid varje steg i vardagen och vet hur mycket problem det rostar och rostar i sig. Endast korrosion av järn och dess legeringar kallas rost. Andra metaller korroderar men rostar inte. Även om nästan alla metaller korroderar, möter en person i vardagen oftast järnkorrosion.

Kemisk korrosion Kemisk korrosion av stål orsakas av torra gaser och vätskor som inte har karaktären av elektrolyter, till exempel organiska föreningar eller lösningar av oorganiska ämnen i organiska lösningsmedel.Kemisk korrosion åtföljs inte av elektrisk ström. Den är baserad på reaktionen mellan en metall och ett frätande reagens. Denna typ av korrosion sker huvudsakligen jämnt över metallens hela yta. I detta avseende är kemisk korrosion mindre farlig än elektrokemisk.

Korrosionsprodukter kan bilda ett tätt skyddande lager på metallytan, vilket hämmar dess vidare utveckling, eller ett poröst lager som inte skyddar ytan från miljöens destruktiva effekter. I detta fall fortsätter korrosionsprocessen tills materialet förstörs helt eller under en tid tills en aggressiv miljö agerar. Det vanligaste i praktiken är gaskorrosion av stål som orsakas av exponering för O 2, SO 2, H 2 S, CI, HC 1, NO 3, CO 2, CO och H 2.

Elektrokemisk korrosion Elektrokemisk korrosion uppstår när metaller interagerar med flytande elektrolyter, främst lösningar av syror, baser och salter. Korrosionsprocessens mekanism beror på metallens struktur, liksom på typen av elektrolyt. Stål, som vilken metall som helst, har en kristallin struktur, där atomerna är anordnade i lämplig ordning, vilket bildar ett karakteristiskt rumsligt gitter. Järnkristaller har en struktur som skiljer sig väsentligt från det idealiska schemat, eftersom det finns hålrum som inte upptas av metallatomer, sprickor och inneslutningar av föroreningar till gaser.

Metaller har god elektrisk konduktivitet, vilket beror på närvaron av fria elektroner, vars rörelse skapar en elektrisk ström. Antalet fria elektroner motsvarar motsvarande antal jonatomer, dvs atomer som har tappat en eller flera elektroner. Om en potentialskillnad uppstår i ändarna på metallstången rör sig elektronerna från polen med den högsta potentialen till den motsatta polen. Metaller med elektronisk konduktivitet är ledare av typ I, och elektrolyter som har jonledningsförmåga är ledare av typ II.

Beroende på typ och innehåll av salter lösta i vatten kan inte bara normala potentialer, utan även metallens position i serien av potentialer ändras.

Kärnan i korrosionsprocesser. Korrosion av metaller reduceras oftast till deras oxidation och omvandling till oxider. I synnerhet kan järnkorrosion beskrivas med den förenklade ekvationen 4 Fe + 3 O 2 + 2 H 2 O = 2 Fe 2 O 3 H 2 O Hydrerad järnoxid Fe 2 O 3 H 2 O och är vad folk kallar rost .. . Det är ett ljusbrunt löst pulver. Under korrosion täcks många metaller med en tät oxidfilm som är väl bunden till metallerna, vilket inte tillåter syre i luften och vattnet att tränga in i djupare lager och därför skyddar metallen från ytterligare oxidation. Till exempel är aluminium en mycket aktiv metall och bör teoretiskt interagera med vatten i enlighet med ekvationen 2 Al + 3 H 2 O = Al 2 O 3 + 3 H

Det är svårt och ibland omöjligt att strikt separera kemisk och elektrokemisk korrosion. Faktum är att elektrokemisk korrosion ofta är förknippad med närvaron av slumpmässiga föroreningar eller speciellt införda legeringstillsatser i metallen.

Korrosionsskyddsmetoder. Problemet med att skydda metaller mot korrosion uppstod nästan i början av deras användning. Människor försökte skydda metaller från vädret genom att använda fett, oljor och senare genom att belägga med andra metaller och framför allt lågsmältande tenn (tennplätering). I den antika grekiska historikern Herodotos (500 -talet f.Kr.) skrifter nämns redan användning av tenn för att skydda järn mot korrosion.

Cementbeläggningar används för att skydda vattenrör av gjutjärn och stål från korrosion. Eftersom koefficienterna för termisk expansion av Portlandcement och stål är nära och kostnaden för cement är låg, används den i stor utsträckning för dessa ändamål. Nackdelen med Portland cementbeläggningar är densamma som emaljbeläggningar - hög känslighet för mekanisk stöt.

En utbredd metod för att skydda metaller mot korrosion är att belägga dem med ett lager av andra metaller. Själva beläggningsmetallerna korroderar med låg hastighet, eftersom de är täckta med en tät oxidfilm. Beläggningsskiktet appliceras med olika metoder: kortsiktig nedsänkning i ett bad med smält metall (varm beläggning), elektrodeponering från vattenlösningar av elektrolyter (galvanisk beläggning), sprutning (metallisering), bearbetning med pulver vid förhöjda temperaturer i en speciell trumma (diffusionsbeläggning) med användning av en gasfasreaktion, till exempel 3 Cr. Cl 2 + 2 Fe - → 2 Fe. Cl 3 + 3 Cr (i en legering med Fe).

Det finns andra metoder för att applicera metallbeläggningar, till exempel är en typ av diffusionsmetod för att skydda metaller nedsänkning av produkter i en smält kalciumklorid Ca. Cl2, i vilken de applicerade metallerna löses.

Atmosfärisk korrosion av stål Den vanligaste typen av stålkorrosion i praktiken är rostbildning under påverkan av atmosfäriska påverkan (oftast syre och fuktighet). I torr atmosfärisk luft korroderar praktiskt taget inte stål. Atmosfärisk korrosion är elektrokemisk till sin natur, och elektrolyten är ett lager av fukt på metallytan.

Korrosionsprocesser under atmosfäriska förhållanden liknar korrosion av stål i syrehaltigt vatten. Korrosionsprodukterna som täcker metallen är hydrerade järnoxider med en sammansättning som bestäms av formeln Hastigheten för atmosfärisk korrosion beror på luftens fuktinnehåll. En ökning av luftens relativa fuktighet upp till 70-75% leder till relativt små förluster av stål. Vid fuktighet som överstiger dessa värden observeras en intensiv acceleration av korrosionsprocesser. Luftföroreningar med aggressiva produkter som CO 2, SO 2, CI 2, H 2 S, rök och sot intensifierar korrosionen. Stål som har utsatts för en industriell atmosfär i flera år har betydligt högre förluster än stål på landsbygden.

Hämmare Användning av hämmare är ett av de mest effektiva sätten att bekämpa korrosion av metaller i olika aggressiva miljöer (atmosfäriska, havsvatten, kylmedel och saltlösning, under oxiderande förhållanden, etc.). Hämmare är ämnen som i små mängder kan bromsa eller stoppa kemiska processer. Namnet på hämmaren kommer från lat. inhibere, vilket innebär att hålla tillbaka, att sluta. Hämmare interagerar med mellanreaktionsprodukter eller med aktiva platser där kemiska transformationer äger rum. De är mycket specifika för varje grupp av kemiska reaktioner. Korrosion av metaller är bara en typ av kemisk reaktion som är mottaglig för hämmare. Enligt moderna koncept är inhibitorernas skyddande effekt associerad med deras adsorption på metallytan och hämningen av anodiska och katodiska processer.

De första hämmarna hittades av en slump, empiriskt, och blev ofta klanhemligheter. Det är känt att Damaskus hantverkare använde lösningar av svavelsyra med tillsats av öljäst, mjöl och stärkelse för att avlägsna skal och rost. Dessa föroreningar var bland de första hämmarna. De tillät inte syran att attackera vapenmetallen, vilket resulterade i att endast skala och rost löstes.

Enligt data från 1980 översteg antalet korrosionshämmare som vetenskapen känt över 5000. Man tror att 1 ton hämmare sparar cirka 5000 rubel i den nationella ekonomin. Arbetet med att bekämpa korrosion är av den viktigaste nationella ekonomiska betydelsen. Detta är ett mycket bördigt område för tillämpning av styrka och förmåga.

Bild 2

Bild 3

Bild 4

Bild 5

Bild 6

Mål

Undersök effekten av miljöfaktorer på graden av metallrost. Hypotes Om järn placeras i ett alkaliskt medium minskar korrosionshastigheten.

Bild 7

Uppgifter

1. För att studera essensen av korrosion, dess typer och metoder för korrosionsskydd. 2. Undersök korrosionshastighetens beroende av närvaron av syre. 3. Undersök effekten av elektrolyter på korrosionsprocessen. 4. Undersök effekten av inhibitorer på korrosionsprocessen.

Bild 8

Korrosionsvärde

1. Orsakar allvarliga miljökonsekvenser: läckage av olja, gas och andra kemiska produkter. 2. Oacceptabelt inom många branscher: luftfart, kemi, olja och kärnteknik. 3. Påverkar negativt människors liv och hälsa.

Bild 9

Korrosion är en heterogen process som sker i metall-miljögränssnittet. Som ett resultat av korrosion oxideras metaller och omvandlas till stabila föreningar - oxider eller salter, i form av vilka de finns i naturen.

Bild 10

Vid kemisk korrosion interagerar metallen direkt med oxidationsmedlet i miljön. Som ett resultat förstörs metallbindningen och metallatomerna kombineras med atomerna och grupperna av atomer som utgör oxidationsmedlen. 2Fe0 + 3Cl20 → -2Fe + 3Cl3 3Fe + 2O2 → Fe3O4 Kemisk korrosion.

Bild 11

Elektrokemisk korrosion

Denna typ av korrosion förekommer oftast och är en process av interaktion mellan metaller och legeringar med elektrolyter, åtföljd av spontan uppkomst av galvaniska par "katod - anod". Järnanod ( +) Kopparkatod (-) Fe 0-2e = Fe2 + 2H ++ 2e = 2H0 → H20

Bild 12

Frätande faktorer

1. Syre och fukt i atmosfären 2. Koldioxid och svaveldioxid i atmosfären 3. Havsvatten 4. Grundvatten

Bild 13

Experiment nr 1. Syrens roll i processen med järnkorrosion. I provrör nr 1-g. spik + vatten i hälften. I provrör nr 2-brunn. spik + vatten helt. I provrör nr 3-brunn. naglar-vatten + olja.

Bild 14

Bild 15

Bild 16

Experiment nr 2. Elektrolyternas inflytande på korrosionsprocessen. I glas nr 1-zh. spik + vatten. I glas nr 2-brunn. spik + natriumkloridlösning. I glas nr 3-brunn. spik + koppar + natriumkloridlösning. I glas nr 4-brunn. spik + aluminium + natriumkloridlösning.

Bild 17

Bild 18

Bild 19

Experiment nr 3. Inhibitorernas inflytande på korrosionsprocessen. I provrör nr 1 - väl. spik + natriumhydroxidlösning. I provrör nr 2 - väl. spik + natriumfosfatlösning. I provrör nr 3 - väl. spik + natriumdikromatlösning.

Bild 20

Bild 21

Baserat på forskningsresultaten gjordes följande slutsatser:

1. Korrosion av järn ökar kraftigt i närvaro av syre. 2. Korrosion av järn ökar kraftigt om det kommer i kontakt med en mindre aktiv metall, men korrosionen saktar ner om järn kommer i kontakt med en mer aktiv metall. 3. Korrosionshastigheten beror på sammansättningen av miljön som tvättar metallen. Kloridjoner förbättrar korrosionen av järn. 4. Korrosion av järn försvagas i närvaro av hydroxidjoner, fosfatjoner och kromatjoner.