презентация "Коррозия металлов"
презентация к уроку по химии (11 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Слово коррозия происходит от латинского corrodere , что означает разъедать. Хотя коррозию чаще всего связывают с металлами, но ей подвергаются также камни, пластмассы и другие полимерные материалы и дерево. Например, в настоящее время мы являемся свидетелями большого беспокойства широких слоев людей в связи с тем, что от кислотных дождей катастрофически страдают памятники (здания и скульптуры), выполненные из известняка или мрамора
коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды . Процессы физического разрушения к коррозии не относят, хотя часто они наносят неменьший вред памятникам культуры. Их называют истиранием, износом, эрозией, выветриванием.
Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы корродируют, но не ржавеют. Хотя корродируют практически все металлы, в повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа.
Различают несколько видов коррозии. А. По площади и характеру поражения: сплошная, точечная, язвенная, межкристаллическая. Б. По природе агрессивных сред: воздушная, почвенная, морская, биологическая (вызванная водорослями, моллюсками, плесенью), коррозия в смазке, газовая. В. По механизму возникновения: химическая, электрохимическая, электрическая (под действием блуждающих токов).
Химическая коррозия
При химической коррозии идет окисление металла без возникновения цепи электрического тока: 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 (FeO•Fe 2 O 3 ), 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 . Для поверхности алюминия этот процесс благоприятен, т.к. оксидная пленка плотно прилегает к поверхности металла и нет дальнейшего допуска кислорода к металлу. Почему не рекомендуют варить овощи в алюминиевой посуде?
Кислая среда растворяет оксидную пленку, и алюминий в виде солей поступает в организм человека.
Оксидная пленка железа очень рыхлая (вспомните какой-либо ржавый предмет – как только вы берете его в руки, остаются следы ржавчины) и не прилегает плотно к поверхности металла, поэтому кислород проникает все дальше и дальше, коррозия идет до полного разрушения предмета.
Электрохимическая коррозия одного металла
При электрохимической коррозии возникает электрическая цепь. При этом могут быть случаи коррозии как одного металла, так и металлов в контакте. Для возникновения электрохимической коррозии нужно наличие кислорода и воды.
Рассмотрим случай, когда контакта металлов нет, причем металл (железо) находится в воздухе. Некоторые участки поверхности железа служат анодом, на котором происходит его окисление Образующиеся при этом электроны перемещаются по металлу к другим участкам поверхности, которые играют роль катода. На них происходит восстановление кислорода: O 2 (г.) + 4H+ (водн.) + 4 e = 2H 2 O ( ж .),
Рассмотрим контакт двух металлов на примере олова и железа . Олово защищает железо до тех пор, пока защитный слой остается неповрежденным. Стоит его повредить, как на железо начинают воздействовать воздух и влага, олово даже ускоряет процесс коррозии, потому что служит катодом в электрохимическом процессе. Сравнение окислительных электродных потенциалов железа и олова показывает, что железо окисляется легче олова:
Схема электрохимической коррозии при контакте железа и цинка Цинк защищает железо от коррозии даже после нарушения целостности покрытия. В этом случае железо в процессе коррозии играет роль катода, потому что цинк окисляется легче железа
Основные способы защиты от коррозии
Протекторная защита Защищаемый металл играет роль катода. Такой способ защиты называется катодным. Тот металл, который заведомо будет разрушаться в паре, называется протектором .
Электрозащита Конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (обычно куском железа, рельсом и т.п.), но через внешний источник тока. При этом защищаемую конструкцию подключают к катоду, а металл – к аноду источника тока. В этом случае электроны отнимаются от анода источником тока, анод (защищающий металл) разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя. Электрозащита имеет преимущество перед протекторной защитой: радиус действия первой около 2000 м, второй – 50 м.
Легированные сплавы Если металл, например хром, создает плотную оксидную пленку, его добавляют в железо, и образуется сплав – нержавеющая сталь. Такие стали называются легированными
Пассивирование Металл можно пассивировать – обработать его поверхность так, чтобы образовалась тонкая и плотная пленка оксида, которая препятствует разрушению основного вещества. Например, концентрированную серную кислоту можно перевозить в стальных цистернах, т.к. она образует на поверхности металла тонкую, но очень прочную пленку
Ингибиторы Ингибиторы (замедлители) коррозии тоже переводят металл в пассивное состояние, образуя на его поверхности тонкие защитные пленки. Пример такого замедлителя коррозии – гексаметилентетрамин (CH 2 ) 6 N 4 . В последние годы разработаны летучие, или атмосферные, ингибиторы. Ими пропитывают бумагу, которой обертывают металлические изделия. Пары ингибиторов адсорбируются на поверхности металла и образуют на ней защитную пленку.
Защитные покрытия
Защитные покрытия Защитить металл можно, препятствуя проникновению к нему влаги и кислорода, – например, нанося на металл слой краски или лака. (На покраску Эйфелевой башни уже затратили средств больше, чем при ее создании.)
Домашнее задание § 18 стр .208 -214. Упр. №14,15,17-20 стр.224-225 устно
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Открытый урок в 8 классе «Металлы – простые вещества. Роль металлов в организме человека»
Урок проводится в 8 классе, когда химических знаний еще недостаточно, поэтому, опираясь на ранее полученные знания учащихся необходимо подвести их к пониманию различий в представлениях о металлах...
план-конспект урока с использованием ЭОР в 9 классе по теме "Положение металлов в ПСХЭ. Физические свойства металлов"
Цель урока: повторить положение металлов в ПСХЭ и особенности строения их атомов, обобщить и расширить знания учащихся о физических свойствах металлов...
ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ХИМИИ И ФИЗИКИ В 8 КЛАССЕ ПО ТЕМЕ « МЕТАЛЛЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ»
ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ХИМИИ И ФИЗИКИ В 8 КЛАССЕПО ТЕМЕ« МЕТАЛЛЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ» ...
Открытый урок в 9 классе "Нахождение металлов в природе. Применение металлов, их значение для живых организмов
Урок направлен на углубление знаний учащихся о применении металлов, их значении в жизни растений, животных и человека....
Конспект урока по теме:"Металлы, их положение в Периодической системе, строение атомов металлов. Общие физические свойства металлов."
План - конспект урока разработан для учащихся 9 класса на основе Примерной программы по химии для основной школы и на основе программы авторского курса химии для 8-11 классов О.С. Габриеляна (в ...
Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов».
Урок по химии в 9 классе. Тема: «Общие химические свойства металлов. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Электрохимический ряд напряжений металлов». Цели урока учебные, воспитательные и р...