Будівництво та ремонт

Корозія металів (4) — доповідь

Корозія металлов.Способи захисту від іржі

корозія — мимовільний процес і тому поточний зі зменшенням енергії Гіббса системи. Хімічна енергія реакції корозійного руйнування металів виділяється у вигляді теплоти і розсіюється в навколишньому просторі.
Корозія призводить до великих втрат в результаті руйнування трубо-проводів, цистерн, частин зроблених з металу машин, корпусів судів, морських споруд і т. П. Фактичні втрати металів від іржі складають 15% від щорічного їх випуску. Мета боротьби з корозією — це збереження ресурсів металів, світові поклади яких лімітування. Вивчення корозії розробка методів захисту металів від неї становлять теоретичний інтерес і мають велике народногосподарське значення.
Іржавіння заліза на повітрі, утворення окалини при великій температурі, розчинення металів в кислотах — звичайні варіанти корозії. В результаті корозії багато властивостей металів погіршуються: зменшується надійність і еластичність, зростає тертя між рухомими деталями машин, порушуються розміри деталей. Розрізняють хімічну і електрохімічну корозію.
Хімічна, корозія — розпад металів шляхом їх окислення в сухих газах, в розчинах неелектролітів. Наприклад, утворення окалини на залозі при великій температурі. В даному випадку утворювались на металі оксидні плівки часто перешкоджають подальшого окислення, запобігаючи подальше проникнення до металеві поверхні як газів, так і рідин.

ХОТІВ КРИЧАТИ НА ВЕСЬ ЛІС ВІД ЩАСТЯ.Але емоції тримав при собі.

електрохімічної корозією називають розпад металів під дією з’являються гальванічних пар в наявності води або іншого електроліту. В даному випадку поряд з хімічним процесом — віддача електронів металами, протікає і електричний процес — перенесення електронів від однієї ділянки до іншого.
Такий вид корозії поділяють на окремі види: атмосферну, грунтову, корозію під дією «блукаючого» струму і ін.
Електрохімічної корозії викликають домішки, наявні в металі, або неоднорідність його поверхні. В даних випадках при зіткненні металу з електролітом, яким може бути і волога, адсорбованих на повітрі, на його поверхні з’являється багато мікрогальваніческіх елементів. анодами є частки металу, катодами — домішки і ділянки металу, що мають більш позитивний електродний потенціал. Анод розчиняється, а на катоді виділяється водень. У той же час на катоді можливий процес відновлення кисню, розчиненого в електроліті. Стало бути, характер катодного процесу залежить від деяких умов:
кисле середовище: 2Н + + 2e = Н2 (воднева деполяризація),
нейтральне середовище: O2 + 2H2O + 4e? = 4OH? (Киснева деполяризація).
Як приклад розглянемо атмосферну корозію заліза в контакті з оловом. Взаємне дію металів з краплею води, що містить кисень, приводить до появи мікрогальваніческого елемента, схема якого має вигляд

Хімія. 7 клас. Метали і неметали.

Більш активний метал (Fе) окислюється, віддаючи електрони атомам міді і переходить в розчин у вигляді іонів (Fe 2+). На катоді протікає киснева деполяризація.
Способи захисту від іржі. Всі методи захисту від іржі умовно можна поділити на дві великі групи: неелектрохіміческіе (Легування металів, покриття для захисту, зміна параметрів корозійного середовища, правильне конструювання виробів) і електрохімічні (Метод проектів, електрохімічний захист від корозії, анодная захист).
легування металів — це хороший, хоча і дорогий метод збільшення стійкості до корозії металів, при якому до складу сплаву вводять компоненти, що викликають пасивацію металу. У якості подібних елементів використовують хром, нікель, титан, вольфрам і ін.
Покриття для захисту — це шари, штучно створювані на поверхні виробів з металу і споруд. Вибір виду покриття за- висить від умов, де застосовується метал.
матеріалами для металевих покриттів з захисним ефектом можуть бути чисті метали: цинк, кадмій, алюміній, нікель, мідь, олово, хром, срібло і їх сплави: бронза, латунь і т. д. За характером поведінки покриттів з металу при корозії їх можна поділити на катодні (Наприклад, на стали Cu, Ni, Ag) та анодні (Цинк на сталі). Катодні покриття можуть оберігати метал від іржі лише при відсутності пір і пошкоджень покриття. У разі анодованого покриття захищається метал грає роль катода і з цієї причини не кородує. Але потенціали металів залежать від складу розчинів, з цієї причини при зміні складу розчину може змінюватися і характер покриття. Так, покриття стали оловом в розчині H2SO4 — катод, а в розчині органічних кислот — анодное.
неметалеві захисні покриття можуть бути як неорганічними, так і органічними. Захисна дія подібних покриттів зводиться як правило до ізоляції металу від зовнішнього середовища.
Електрохімічний метод захисту побудований на гальмуванні анодних або катодних реакцій процесу іржавіння. Електрохімічний захист виконується приєднанням до конструкції, що захищається (корпус судна, підземний трубопровід), що знаходиться в обстановці електроліту (морська, грунтова вода), металу з більш негативним значенням електродного потенціалу — протектора.

Корозія металів (4)

Головна > доповідь >хімія

на тему: «Корозія металів»
учениці 11 «Б» класу
2006-2007 навчальний рік
Термін корозія походить від латинського слова corrodere, що означає роз’їдати, руйнувати.
Корозія — це мимовільний процес руйнування матеріалів і виробів з них під впливом хімії зовнішнього середовища.
Корозія металів — розпад металів внаслідок фізико-хімічного впливу навколишнього середовища, при якому метал переходить в окислене (іонну) стан і втрачає властиві йому властивості.
У тому випадку, коли окислення металу потрібно для виконання якого-небудь тех. процесу, термін «корозія» приймати не слід. Наприклад, не можна говорити про корозію розчинної анода в гальванічної ванній, оскільки анод повинен окислиться, відправляючи власні іони в розчин, щоб протікав потрібний процес. Не можна також говорити про корозії алюмінію при здійсненні алюмотермического процесу. Але фізико-хімічна сутність змін, що відбуваються з металом у всіх таких варіантах, однакова: метал окислюється.
Швидкість корозії металів і покриттів з металу в атмосферних умовах встановлюється комплексним впливом декількох моментів: наявністю на поверхні фазових і адсорбційних плівок вологи, забрудненням повітря корозійно-агресивними речовинами, зміною температури навколишнього середовища і металу, освітою продуктів корозії і так далі.
Оцінка і розрахунок швидкості корозії повинні базуватися на обліку тривалості і матеріальному коррозионном ефекті дії на метал найбільш негативних чинників.
Залежно від чинників, дуже впливають на швидкість корозії, розумно наступний підрозділ експлуатаційних умов металів, що піддаються атмосферної корозії:
Приміщення закритого типу з внутрішніми джерелами тепла і вологи (обігрівається);
Приміщення закритого типу без внутрішніх джерел тепла і вологи (холодні приміщення);
Класифікація корозійних середовищ

Середовище, в якому метал піддається корозії (коррозирует) називається корозійної або агресивним середовищем. За ступенем впливу на метали корозійні середовища краще поділити на:

Для визначення ступеня агресивності середовища при атмосферної корозії варто мати на увазі експлуатаційного умови металоконструкцій споруд і будівель. З урахуванням впливу метеорологічних факторів і агресивності газів розроблена класифікація ступеня агресивності середовищ стосовно будівельним металоконструкцій, які представлені в таблиці:
Ступінь агресивності середовища в залежності від експлуатаційних умов конструкцій
періодичної конденсації вологи
без конденсації вологи
Подібним чином, захист металоконструкцій від іржі встановлюється агресивністю умов їх експлуатації. Найбільш надійними захисними системами металоконструкцій є алюмінієві і захисні покриття з цинку.
Класифікація процесів іржавіння
За типом руйнувань
За типом руйнувань корозія буває суцільною і місцевої. При рівномірному розподілі корозійних руйнувань по всій металеві поверхні корозію називають рівномірною або суцільний. Вона собою не представляє небезпеки для конструкцій і апаратів, тим більше тоді, коли втрати металів не перевищують технічно обгрунтованих норм. Її результати можуть бути відносно не складно взяті до уваги.
Якщо ж велика частина металеві поверхні вільна від іржі і остання сконцентрована на індивідуальних ділянках, то її називають місцевої. Вона набагато небезпечніше, хоча втрати металу можуть бути і невеликими. Її небезпека полягає в тому, що, знижуючи надійність деяких ділянок, вона різко робить менше міцність конструкцій, споруд, апаратів. Місцевій корозії допомагають вода моря, сольові розчини, особливо галогенідними: хлорид натрію, кальцію, магнію. Особливо серйозні неприємності пов’язані з хлоридом натрію, який розкидають в зимовий час на дорогах і тротуарах для видалення снігу та льоду. В наявності солей вони плавляться, і утворювались розчини стікають в труби для каналізації. Солі є активаторами корозії і приводять до прискореного руйнування металів, особливо ТС і комунікацій розміщених під землею. Підраховано, що в Америці використання для цієї мети солей призводить до втрат на суму 2 млрд. Доларів протягом року в зв’язку з корозією двигунів і 0,5 млрд. На додатковий ремонт доріг, підземних магістралей і мостів. Причина ж застосування хлориду натрію полягає в його дешевизні. Зараз вихід тільки один — вчасно прибирати сніг і вивозити його на звалища. Економічно він біліше ніж виправданий.
Виразкова (у вигляді плям різної величини), точкова, щелевая, контактна, межкрісталліческая корозія — дуже часто зустрічаються на практиці типи місцевої корозії. Точкова — одна з найнебезпечніших. Вона складається в освіті наскрізних поразок, іншими словами точкових порожнин — питтингов .
Корозійне розтріскування з’являється при одночасному впливі на метал агресивного середовища і механічних стресів. У металі виникають тріщини транскристаллитного характеру, які часто призводять до повного руйнування виробів.
По механізму процесу іржавіння розрізняють два основних типи корозії: хімічну і електрохімічну. Строго розділити один вид від іншого складно, а часом і неможливо.
Під хімічної корозією припускають взаємне дію поверхні металу з зовнішнім середовищем, що не супроводжується виникненням електрохімічних (електродних) процесів на кордоні фаз. Вона грунтується на реакції між металом і агресивним реагентом. Такий вид корозії протікає як правило рівномірно по всій металеві поверхні. У зв’язку з цим хімічна корозія менш небезпечна, ніж електрохімічна.
Прикладом хімічної корозії служать іржавіння заліза і покриття патиною бронзи. У товарному виробництві метали дуже часто нагріваються до високих температур. У подібних умовах хімічна корозія прискорюється. Всі знають, що на прокатці розпечених шматків металу утворюється окалина. Це звичайний продукт хімічної корозії.
Під електрохімічної корозією припускають процес взаємного дії металів з електролітами у вигляді розчинів води, рідше з неводними електролітами, наприклад, з деякими органічними електропровідними сполуками або безводними розплавами солей при дуже високих температурах.
Розглянемо схему даного процесу. Складність його полягає в тому, що на одній і тій же поверхні відбуваються одночасно два процеси, протилежні за власним хімічним змістом: окислення металу і відновлення окислювача. Обидва процеси повинні протікати сопряженно, щоб зберігалося рівноправність числа електронів, що віддаються металом і приєднуються до окислювача в одиницю часу. Лише в цьому випадку може наступити стаціонарне стан. За подібним правилом протікають, наприклад, взаємне дію металу з кислотами:

Химия. Коррозия металлов

Z n + 2HCl Zn + 2Cl + H

Ця Спілкувався реакція складається з 2-ух актів:

Z n Zn + 2e

Розвідка нового місця і знову срібло.Коп в лісі з XP DEUS

Електрохімічна корозія часто пов’язана з наявністю в металі випадкових домішок або спеціально введених легуючих добавок. Багато хіміки в свій час були розгублені тим, що іноді реакція Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 не протікає. Було з’ясовано, що в подібній ситуації в розчин необхідно додати трохи сульфату міді (II) (мідного купоросу). В даному випадку на поверхні цинку виділиться мідь CuSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu і водень почне бурхливо виділятися. При поясненні цього явища в першій половині 30-их років XIX століття швейцарським хіміком А. де-ля Рівом була створена перша електрохімічна доктрина корозії.
Список використаної літератури
Войтович В.А., Мокеева Л.Н. Біологічна корозія. — М .: Знание, 1980, № 10.
Лук’янов П.М. Коротка історія хімічної промисловості. — М .: Видавництво АН СРСР, 1959.

Related Articles

Добавить комментарий

Back to top button