Крашение;

Материалы урока

-31 января 1951 г. обрушился железнодорожный мост в Квебеке (Канада ), введенный в эксплуатацию в 1947 г.

-в 1964 г. рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400-метровая антенная мачта в Гренландии.

- Из-за повреждений нефтепроводов в реки и на грунт выливается нефть.

Что же объединяет эти примеры?

разрушение металлических изделий

Разрушение, или правильнее разъедание, в переводе на латинский звучит как “кородире”.

Коррозия металлов - это давний и коварный враг большинства металлов и, оставаясь невидимой, наносит огромный урон металлам и сплавам. И чтобы его победить, человек должен проникнуть во все его тайны.

Итак, что же такое коррозия?

В переводе с латинского слово “коррозия” - значит разъедать.

Примерно 20% железа ежегодно выплавляемого в мире разрушается от коррозии.

Коррозия– разрушение металлов под действием окружающей среды, при этом металлы окисляются по схеме:

Ме0 - nê → Men+

В зависимости от вызываемых коррозией повреждений поверхности металлов различают следующие ее виды:

· равномерную (сплошную),

· язвенную,

· точечную (питтинг).

Как вы думаете какой вид коррозии самый опасный? Почему?

Питтинг – большая глубина поражения и малая площадь

По механизму протекания коррозия делиться на два вида:

химическую и электро-химическую.

Химическая коррозия

Это вид коррозии протекает в средах, непроводящих электрический ток (газ, нефть, керосин ) или при высоких температурах, когда невозможна конденсация воды.

В результате химической коррозии происходит переход электронов от восстановителя к окислителю. Если прокалить медную проволоку в пламени, образуется серый налет, это и будет оксид меди.

Второй вид коррозии – электрохимическая.

- Какой процесс будет сопровождать этот вид коррозии?

- Что такое электрический ток с точки зрения физики?

Этот вид коррозии протекает в среде электролита.

Если в среде электролита находится контактная пара металлов (Cu– Fe ), то ионы более активного металла – железа переходят в раствор, при этом поверхность железа заряжается положительно, выполняя роль анода. Электроны с поверхности железа переходят на поверхность более электроположительного металла – меди. В результате она заряжается отрицательно, выполняя роль катода. На поверхности меди восстанавливаются ионы водорода, образуя газообразный водород. Это пример коррозии, протекающей в кислой среде.
Но на поверхности металлических изделий, находящихся в атмосферных условиях, всегда конденсируется влага. Капля воды играет роль электролита, в ней растворен кислород из воздуха. Кислород восстанавливается до гидроксид-ионов, а железо окисляется, переходя в гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III). Смесь этих гидроксидов и есть ржавчина.

Конечно, зная механизм протекания коррозии и причины ее возникновения, человек научился защищать металлы от коррозии

Методы защиты от коррозии:

· Крашение;

· Эмалирование (не металлическое покрытие);

· Металлопокрытие;

· Легирование – введение в сплав добавки, в результате образуются коррозийно-стойкие сплавы;

· Введение в среду ингибитора – специального вещества, замедляющего скорость коррозии;

·
Протекторная защита – присоединение к защищаемому металлу более активного металла.

Проанализируйте результаты экспериментов и обоснуйте их

Э-1

Прокалите медную проволоку в пламени спиртовки. Что вы увидели? К какому типу коррозии вы отнесёте данный процесс? Запишите уравнение химической реакции, составьте схему электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Э-2

В пробирке под N1 – цинк покрытый лаком, в пробирке под N2 – цинк, ранее обработанный кислотой. В обе пробирки добавьте соляную кислоту. В какой пробирке наблюдается выделение газа? Почему? Какой метод защиты металла демонстрирует данный опыт?

Э-3

Даны 2 пробирки: в пробирке N3 железный гвоздь соединён с медью, в пробирке под номером 4 - железный гвоздь соединен с цинком. Среда нейтральная.

1)Определите, в каком случае коррозирует железо? Почему?

2)Составьте уравнения реакций, протекающих в обоих случаях.

Э-4

В пробирке под N5 железный гвоздь помещен в раствор гидроксида натрия (NаОH). В пробирке под N6 – в раствор хлорида натрия (NаCl).
1) В каком случае процесс коррозии интенсивнее?
2) Какая среда повлияла на скорость коррозии?
3) Какой метод защиты металлов от коррозии подтверждает данный опыт?

Контрольно-тренировочные материалы

· Электро-химическая коррозия Гиперссылка

· Проверь себя