Презентация к уроку по теме "Коррозия металлов"

Цель урока:

• Мы должны выяснить, что такое коррозия металлов?
• Какие виды коррозии бывают?
• Как протекает этот процесс?
• Какова роль коррозии в жизни человеческого общества и зачем ее изучать?
• Какие способы защиты от нее существуют?

План урока

• Понятие коррозии
• Виды коррозии
• Химизм процесса коррозии
• Значение коррозии
• Способы защиты от коррозии

Коррозия

происходит от латинского «corrosio» ,

что означает разъедать, разрушать.

• Ржавчина, которая появляется на поверхности стальных и чугунных изделий, - это яркий пример коррозии. 
• Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. 
• Коррозией металлов называют самопроизвольный процесс разрушения металлов и изделий из них под воздействием окружающей среды.

Классификация коррозии

По характеру разрушения:

1. сплошная коррозия, распределяется равномерно по всей поверхности металла или сплава (например, процесс ржавления сплавов железа на воздухе или их взаимодействие с сильными кислотами).

2. локальная (местная) коррозия, охватывающая отдельные участки:

• пятнами;
• язвенная;
• точечная
• сквозная;

Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различают два вида:

• химическую коррозию;

• электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия металлов

это разрушение металлов в результате их прямого химического взаимодействия с веществами окружающей среды.

Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия, проистекающая в сухих газах при полном отсутствии влаги. Газообразное вещество окружающей среды реагирует с металлом на поверхности металлического изделия и образует с ним соединения.

2Fe+3SO 2 +3O 2 → Fe 2 (SO 4 ) 3

2Fe+3Cl 2 →2 FeCL 3

Опыт№ 1. Влияние различных электролитов на скорость коррозии металлов (в зависимости от рН).

• пробирка №1 -3 мл NaCl, рН=7
• пробирка №2 – 3 мл NaCl +2 каплиNaOH, рН=12
• пробирка №3- дист. вода + 2 капли H 2 SO 4 , рН=2
• пробирка №4- вода дист., рН=7
• пробирка №5- водопроводная вода, рН определить по универсальной индикаторной бумаге.

Во все пробирки добавьте по 2 капли раствора красной кровяной соли, K 3 [Fe(CN) 6 ] и опустите в каждую железный гвоздь.

Наблюдайте и отметьте последовательность появления синего окрашивания турнбулевой сини в пробирках. 3Fe 2+ +2[Fe(CN) 6 ] 3- →Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓

№

Состав раствора

1

рН

NaCl

2

Очередность окрашивания

7

NaCl, NaOH

3

4

12

H2O, H2SO4

2

H2O дист.

5

7

H2O водопровод.

Электрохимическая коррозия — это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением

электрического тока.

При электрохимической коррозии

(наиболее частая форма коррозии)

всегда требуется наличие электролита (конденсат, дождевая вода и т. д.),

с которым соприкасаются электроды —

либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с различающимися окислительно-восстановительными потенциалами.

Образуется коррозионный элемент.

Он представляет собой не что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение более активного металла,

второй электрод в паре, как правило, не корродирует.

Опыт№ 2. Химическая и электрохимическая коррозия цинка.

Влияние образование гальванопар на скорость коррозии цинка. 

• В две пробирки налейте по 3 мл 2 н раствора соляной кислоты и внесите по одной грануле цинка. Наблюдайте выделение газов в пробирках. Составьте химическое и электронное уравнения протекающей реакции.
• В одну из пробирок введите медную проволоку, не касаясь кусочка цинка.

Взаимодействует ли медь с кислотой?

• Опустите медную проволоку до соприкосновения с гранулой цинка

Что происходит? Наблюдайте выделение водорода с поверхности меди и на скорость реакции по сравнению с первой пробиркой. Что в данном случае является анодом и катодом?

Составьте электронные уравнения электродных процессов.

Рассмотрим электрохимическую коррозию железного образца, имеющего вкрапления олова. Железо более активный металл. При контакте с электролитом часть атомов железа, окисляясь переходит в раствор:

Fe 0 -2е= Fe 2+ (анод) разрушается.

В кислой среде. На олове (катод)восстанавливаются ионы водорода:

2Н + + 2е- = Н 2 ↑

Fe 0 +2Н + → Fe 2+ +Н 2 ↑

В щелочной и нейтральной среде. На олове (катод) восстанавливается кислород, растворенный в воде

О 2 +2Н 2 О+4е→4ОН - ;

ионы железа Fe 2+ реагируют с гидоксид-анионами

Fe 2+ +2ОН - → Fe(ОН) 2 .

4Fe(ОН) 2 + O 2 + 2H 2 О = 4 Fe(OH) 3

4Fe+ 3O 2 + 6H 2 О = 4 Fe(OH) 3

Fe(OH) 3 и является ржавчиной.

Электрохимическая коррозия – это ОВР, протекающая в средах, проводящих ток. Процесс происходит при соприкосновении двух металлов или на поверхности металла , содержащего включения с большим окислительно-восстановительным потенциалом. Болле активный металл становится анодом и идет его растворение. Менее активный металл становится катодом, на котором идет восстановление ионов водорода и молекул кислорода с образованием соответственно газа водорода или гидроксид-анионов.