Коррозия металлов в различных средах

Исследование коррозии железа в различных средах.

Авторы:  ученики 9а класса МБОУ Лицей №6 г. Невинномысска

Денисов Иван, Макеев Игорь.

Руководитель: учитель химии МБОУ Лицей №6 Дунаева Ирина Ивановна

Каждый год зимой мы наблюдаем как на дорогах города для удаления снега и льда разбрасывается смесь соли и песка или мраморной крошки. При этом соль является активатором коррозии и приводит к ускоренному разрушению металлов, в частности, транспортных средств и подземных коммуникаций. В данной работе была поставлена следующая цель: изучить процесс коррозии железа  в различных средах. В связи с этим поставлены следующие задачи: изучить литературу и другие источники информации по теме исследования; определить экспериментальным путём влияние различных агрессивных сред на коррозию железа, создать презентацию по данной теме для демонстрации на уроках и внеклассных занятий.

 Термин коррозия происходит от латинского слова corrodere, что означает разъедать, разрушать. Коррозия – это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Коррозия металлов – разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл  переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства. Физико-химическая сущность изменений, происходящих с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл окисляется. К качественным методам оценки степени коррозии относят следующие методы: 1. Наблюдение за изменениями внешнего вида образца после воздействия на него агрессивной среды; 2. Наблюдение за изменениями, происходящими в растворе (изменение окраски раствора, появление мути, хлопьев и других продуктов коррозии, выделение водорода). Мы приготовили 7 образцов железных пластинок одинаковых по площади поверхности. 1 образец – эталон для сравнения и 6 для помещения в различную агрессивную среду. Образцы пластинок тщательно очистили от ржавчины и других загрязнений с помощью наждачной бумаги. Затем образцы обезжирили ацетоном или этиловым спиртом и поместили в ёмкость с агрессивной средой, выдержали их при заданной температуре необходимое время. После испытаний образцы тщательно промыли водой и удалили с них продукты коррозии. В нашем исследовании были применены следующие среды: вода, раствор слабощелочной (КОН), растворы фосфорной кислоты, поваренной соли и соляной кислоты. По прошествии недели образцы были сфотографированы и сравнены с эталоном. Результаты исследования показали, что самой агрессивной средой для железа стала вода, раствор соляной кислоты и раствор поваренной соли. Раствор шелочи практически не повлиял на процесс коррозии, т.к щелочная среда является ингибитором, раствор фосфорной кислоты разрушил пластинку с связи с химической реакцией (образуется фосфат железа (2) – зеленый раствор и выделяется водород). Процесс коррозии имеет место быть в современном мире. Он ухудшает качество металлов и металлические изделия, в том числе транспорт и подземные коммуникации нуждаются в надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов. Необходимость осуществления мероприятий по защите от коррозии диктуется тем обстоятельством, что потери от коррозии приносят чрезвычайно большой ущерб. По имеющимся данным, около 10% ежегодной добычи металла расходуется на покрытие безвозвратных потерь вследствие коррозии и последующего распыления. Основной ущерб от коррозии металла связан не только с потерей больших количеств металла, но и с порчей или выходом из строя самих металлических конструкций, т.к. вследствие коррозии они теряют необходимую прочность, пластичность, герметичность, тепло- и электропроводность, отражательную способность и другие необходимые качества. Защита от коррозии является одной из важнейших проблем, имеющей большое значение для народного хозяйства.   Коррозия является физико-химическим процессом, защита же от коррозии металлов – проблема химии в чистом виде.