Коррозия металлов и их защита

Слайд 1

Слайд 2

Росту потерь от коррозии способствует постоянная интенсивное развитие наиболее металлоёмких отраслей промышленности, а также ужесточение условий эксплуатации металла как в промышленности, так и в городском хозяйстве. Всё это указывает на исключительную важность проблемы борьбы с коррозией металлов, а следовательно, на большую значимость развития научно-технических работ в данной области . Проблема защиты металлов от коррозии знакома человечеству с древних времён и по сей день чрезвычайно актуальной. Проблема.

Слайд 3

Цель моей работы: 1) сформировать понятия о процессе коррозии металлов; 2) исследовать факторы, влияющие на коррозию металлов и способы защиты от неё. Гипотеза: С коррозией можно эффективно бороться. Цель и гипотеза.

Слайд 4

Задачи: 1) Проанализировать литературу по теме, изучить химические реакции, протекающие в результате процесса коррозии. 2) Изучить способы защиты металлов от коррозии. 3) Провести экспериментальные исследования способов защиты металлов от коррозии и сравнить их. Задачи.

Слайд 5

Методы исследования: работа с источниками, моделирование, эксперимент, наблюдение, сравнение . Методы исследования.

Слайд 6

Термин коррозия происходит от латинского " corrosio ", что означает разъедать, разрушать. Этот термин характеризует как процесс разрушения, так и результат. Среда в которой металл подвергается коррозии (коррозирует) называется коррозионной или агрессивной средой. Коррозия.

Слайд 7

Существует 2 типа коррозии: Химическая коррозия; Электрохимическая коррозия. Основные типы коррозии.

Слайд 8

Под химической коррозией подразумевают взаимодействие металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процессов на границе фаз. Она основана на реакции между металлом и агрессивным реагентом. Этот вид коррозии протекает в основном равномерно по всей поверхности металла. В связи с этим химическая коррозия менее опасна, чем электрохимическая. Примером химической коррозии служат ржавление железа: 2Fe + 2H 2 O + O 2 → 2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O2 → 4Fe(OH) 3 Fe(OH) 3 + nH 2 O → Fe(OH) 3 × nH 2 O Химическая коррозия.

Слайд 9

Под электрохимической коррозией подразумевают процесс взаимодействия металлов с электролитами в виде водных растворов, с некоторыми органическими электропроводными соединениями или безводными расплавами солей при повышенных температурах. На одной и той же поверхности происходят одновременно два процесса, противоположные по своему химическому смыслу: окисление металла и восстановление окислителя . Zn + 2HCl → ZnCl 2 +H 2 Zn 0 - 2e = Zn +2 2H+ + 2e → H 2 Электрохимическая коррозия.

Слайд 10

Легирование; Защитные плёнки; Грунтовки и фосфатирование ; Электрохимическая защита; Силикатные покрытия; Цементные покрытия; Покрытие металлами; Ингибиторы. Способы защиты от коррозии.

Слайд 11

Практическая часть. Опыт №1. Стакан №1-гвоздь+водопроводная вода. Стакан №2-гвоздь+кипячённая вода. Стакан № 3-гвоздь+ медный купорос. Стакан №4 гвоздь + соляная кислота. Стакан №5 гвоздь + серная кислота. Стакан №6 гвоздь+ гидроксид натрия. Стакан №7 гвоздь+ морская соль. Стакан №8 гвоздь+ медная проволока. Стакан №9 гвоздь+ алюминиевая проволока. Стакан №10 гвоздь+ ½ воды.

Слайд 12

Опыт №1.

Слайд 13

Результат. № пробирки Вес гвоздя,масса соли Разница №1(гвоздь+ H2O) 7г 3г №2(гвоздь+ H2O кипячённая) 6г 500мг 2г 500 мг №3(гвоздь+ CuSO4) 10г 200мг 6г 200мг №4(гвоздь+ HCL) 6г 600мг 2г 600мг №5(гвоздь+ H2SO4) 9г 400 мг 5г 400мг №6(гвоздь+ NaOH) 6г 400мг 2г 400мг №7(гвоздь+морская соль) 8г 900 мг 4г 900мг №8(гвоздь+медная проволока) 8г 500мг 4г 500мг №9(гвоздь+алюминиевая проволока) 7г 300 мг 3г 300мг №10(гвоздь+1/2воды) 5г 500 мг 1г 500 мг

Слайд 14

В пробирке №1 происходит коррозия железного гвоздя в водной среде. В пробирке №2 коррозия происходит медленнее, т.к при кипячение из воды удалили кислород. В пробирке №3 железный гвоздь покрылся медью т.к в ряду активности металлов железо стоит левее меди т.е является более активным металлом. В пробирке №4 происходит взаимодействие железа с соляной кислотой. В пробирке №5 образовалось много соли сульфата железа( II ). В пробирке №6 гвоздь подвергся коррозии но н сильно. В пробирке №7 коррозия происходит интенсивно, т.к. раствор морской соли является электролитом. В пробирке №8 гвоздь повергается коррозии, т.к. железо более активный металл. В пробирке №9 подверглась коррозии алюминиевая проволока т.к алюминий более активный металл чем железо. В пробирке №10 подверглась коррозии часть гвоздь находящегося в воде. В ыводы по опыту №1.

Слайд 15

Никелирование. Практическая часть. Опыт №2.

Слайд 16

Ш ироко распространённым способом защитой от коррозии, является никелирование. Никель-металл, который подвергается коррозии с малой скоростью. Железо является более активным металлом чем никель т.к стоит в электрохимическом ряду левее чем никель. Вывод по опыту №2

Слайд 17

Влияние ингибиторов на коррозию металлов. №1-железный гвоздь + дихромат калия + водопроводная вода. №2- железный гвоздь+ фосфат натрия + водопроводная вода. №3- железный гвоздь + силикат натрия + водопроводная вода. №4-железный гвоздь + карбонат натрия + водопроводная вода. №5-железный гвоздь + соли органических кислот + водопроводная вода. Практическая часть. Опыт №3.

Слайд 18

Из-за того что я использовал ингибиторы , процесс коррозии не происходил. Вывод по опыту №3

Слайд 19

Другие способы защиты металла от коррозии. № 6-лакерованный гвоздь в водопроводной воде . №7-покрашенный гвоздь в водопроводной воде. №8-зацементированный гвоздь в водопроводной воде. №9-гвоздь заклеенный в полиэтилене, в водопроводной воде. Практическая часть. Опыт №4.

Слайд 20

: лакокрасочные покрытия обладают низкой газопроницаемостью, водоотталкивающими свойствами, поэтому они препятствуют доступу к поверхности металла воды, кислорода. Покрытие поверхности металла не исключает коррозию, а служит для неё преградой, а значит, лишь тормозит процесс коррозии( пробирки №6, №7). Цементные покрытия хорошо защищают стальные изделия, т.к коэффициент теплового расширения цемента и стали близки, то он широко применяется для этих целей, но цементные покрытия имеют недостаток – высокая чувствительность к механическим металлам( пробирка №8). Я решил заклеить гвоздь в пищевую плёнку( два слоя) и опустил в пробирку с водой(№9). Коррозия не наблюдалась, т.к плёнка защищает гвоздь от проникновения воды и кислорода из окружающей среды. Вывод по опыту №4.

Слайд 21

В своей работе я исследовал факторы, влияющие на коррозию металлов и способы защиты от неё. Исследования показали, что коррозия является серьёзной проблемой. Люди с ней борются с древних времён. Лучшими способами являются: лакокрасочные покрытия, легирование, использование ингибиторов, цементирование. Причиной коррозией является агрессивная среда. Экспериментальные исследования показали, что защитить металлы от коррозии можно различными способами, но есть недостатки: 1) нержавеющие стали не покрываются ржавчиной, но на их поверхности коррозия имеет место с минимальной скоростью; 2) лакокрасочные покрытия значительно тормозят коррозию металлов, но важны толщина слоя, пористость, равномерность, проницаемость и способность набухать в воде, значит важную роль играет качество покрытия, при низком качестве нанесения покрытий большой вред наносят воздушные полости и пузыри; 3) недостаток цементирования и эмалированных покрытий- высокая чувствительность к механическим ударам. Заключение.