Коррозия

Содержание

Слайд 2

Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Хотя коррозию

Слово коррозия происходит от латинского corrodere, что означает разъедать. Хотя коррозию

чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора
Слайд 3

коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под

коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под

химическим воздействием окружающей среды.
Процессы физического разрушения к коррозии не относят, хотя часто они наносят неменьший вред памятникам культуры. Их называют истиранием, износом, эрозией, выветриванием.
Слайд 4

Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют,

Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют,

но не ржавеют. Хотя корродируют практически все металлы, в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа.
Слайд 5

Различают несколько видов коррозии. А. По площади и характеру поражения: сплошная,

Различают несколько видов коррозии.

А. По площади и характеру поражения: сплошная, точечная,

язвенная, межкристаллическая.
Б. По природе агрессивных сред: воздушная, почвенная, морская, биологическая (вызванная водорослями, моллюсками, плесенью), коррозия в смазке, газовая.
В. По механизму возникновения: химическая, электрохимическая, электрическая (под действием блуждающих токов).
Слайд 6

Химическая коррозия

Химическая коррозия

Слайд 7

При химической коррозии идет окисление металла без возникновения цепи электрического тока:

При химической коррозии идет окисление металла без возникновения цепи электрического тока:
3Fe

+ 2O2 = Fe3O4 (FeO•Fe2O3),
4Al + 3O2 = 2Al2O3.
Для поверхности алюминия этот процесс благоприятен, т.к. оксидная пленка плотно прилегает к поверхности металла и нет дальнейшего допуска кислорода к металлу.
Почему не рекомендуют варить овощи в алюминиевой посуде?
Слайд 8

Кислая среда растворяет оксидную пленку, и алюминий в виде солей поступает в организм человека.

Кислая среда растворяет оксидную пленку, и алюминий в виде солей поступает

в организм человека.
Слайд 9

Оксидная пленка железа очень рыхлая (вспомните какой-либо ржавый предмет – как

Оксидная пленка железа очень рыхлая (вспомните какой-либо ржавый предмет – как

только вы берете его в руки, остаются следы ржавчины) и не прилегает плотно к поверхности металла, поэтому кислород проникает все дальше и дальше, коррозия идет до полного разрушения предмета.
Слайд 10

Электрохимическая коррозия одного металла

Электрохимическая коррозия одного металла

Слайд 11

При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь. При этом могут быть случаи

При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь. При этом могут быть случаи

коррозии как одного металла, так и металлов в контакте. Для возникновения электрохимической коррозии нужно наличие кислорода и воды.
Слайд 12

Рассмотрим случай, когда контакта металлов нет, причем металл (железо) находится в

Рассмотрим случай, когда контакта металлов нет, причем металл (железо) находится в

воздухе.

Некоторые участки поверхности железа служат анодом, на котором происходит его окисление
Образующиеся при этом электроны перемещаются по металлу к другим участкам поверхности, которые играют роль катода. На них происходит восстановление кислорода:
O2 (г.) + 4H+ (водн.) + 4e = 2H2O (ж.),

Слайд 13

Рассмотрим контакт двух металлов на примере олова и железа. Олово защищает

Рассмотрим контакт двух металлов на примере олова и железа.

Олово защищает железо

до тех пор, пока защитный слой остается неповрежденным. Стоит его повредить, как на железо начинают воздействовать воздух и влага, олово даже ускоряет процесс коррозии, потому что служит катодом в электрохимическом процессе. Сравнение окислительных электродных потенциалов железа и олова показывает, что железо окисляется легче олова:
Слайд 14

Схема электрохимической коррозии при контакте железа и цинка Цинк защищает железо

Схема электрохимической коррозии при контакте железа и цинка

Цинк защищает железо от

коррозии даже после нарушения целостности покрытия. В этом случае железо в процессе коррозии играет роль катода, потому что цинк окисляется легче железа
Слайд 15

Основные способы защиты от коррозии

Основные способы защиты от коррозии

Слайд 16

Протекторная защита Защищаемый металл играет роль катода. Такой способ защиты называется

Протекторная защита

Защищаемый металл играет роль катода. Такой способ защиты называется катодным.

Тот металл, который заведомо будет разрушаться в паре, называется протектором.
Слайд 17

Электрозащита Конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (обычно

Электрозащита

Конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (обычно

куском железа, рельсом и т.п.), но через внешний источник тока. При этом защищаемую конструкцию подключают к катоду, а металл – к аноду источника тока. В этом случае электроны отнимаются от анода источником тока, анод (защищающий металл) разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя. Электрозащита имеет преимущество перед протекторной защитой: радиус действия первой около 2000 м, второй – 50 м.
Слайд 18

Легированные сплавы Если металл, например хром, создает плотную оксидную пленку, его

Легированные сплавы

Если металл, например хром, создает плотную оксидную пленку, его добавляют

в железо, и образуется сплав – нержавеющая сталь. Такие стали называются легированными
Слайд 19

Пассивирование Металл можно пассивировать – обработать его поверхность так, чтобы образовалась

Пассивирование

Металл можно пассивировать – обработать его поверхность так, чтобы образовалась

тонкая и плотная пленка оксида, которая препятствует разрушению основного вещества. Например, концентрированную серную кислоту можно перевозить в стальных цистернах, т.к. она образует на поверхности металла тонкую, но очень прочную пленку
Слайд 20

Ингибиторы Ингибиторы (замедлители) коррозии тоже переводят металл в пассивное состояние, образуя

Ингибиторы

Ингибиторы (замедлители) коррозии тоже переводят металл в пассивное состояние, образуя на

его поверхности тонкие защитные пленки. Пример такого замедлителя коррозии – гексаметилентетрамин (CH2)6N4. В последние годы разработаны летучие, или атмосферные, ингибиторы. Ими пропитывают бумагу, которой обертывают металлические изделия. Пары ингибиторов адсорбируются на поверхности металла и образуют на ней защитную пленку.
Слайд 21

Защитные покрытия

Защитные покрытия

Слайд 22

Защитные покрытия Защитить металл можно, препятствуя проникновению к нему влаги и

Защитные покрытия

Защитить металл можно, препятствуя проникновению к нему влаги и кислорода,

– например, нанося на металл слой краски или лака. (На покраску Эйфелевой башни уже затратили средств больше, чем при ее создании.)