КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ Жеравина Мария, Калугина Юлия МОУ «Лицей»

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
Жеравина Мария,
Калугина Юлия
МОУ «Лицей»
г. Абакана
Цель работы

Изучить коррозию
металлов, исследовать
причины и условия её
возникновения.
Актуальность
Практическое
использование
современных взглядов
на коррозию металлов
и сплавов и защиты
металлических изделий
от разрушения в быту и
на производстве.
Задачи





Рассмотреть
классификацию коррозии
Выявить причины
коррозии
Выяснить результаты
коррозии
Исследовать различные
условия, влияющие на
ускорение и замедление
коррозии
Ознакомиться с методами
предохранения металлов
от коррозии
Мир металлов и сплавов
Металл – основа цивилизации, один из главных
признаков могущества государства. Чем больше страна
производит металла, тем богаче её промышленность,
выше её оборонная мощь.
Коррозия, её вред
Коррозия (от латинского corrodere – разъедать) – это
самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов
при взаимодействии их с окружающей средой (кислородом,
углекислым газом, сернистым газом, водой).
Наша страна ежегодно теряет приблизительно 5-6
миллионов тонн металла.
Трудно перечислить громадный ущерб, который связан с
коррозией металлических изделий.
Классификация коррозии
По характеру среды
По виду разрушения По механизму действия
В сухих газах (газовая);
Сплошная или общая;
Химическая;
Атмосферная (в условиях Местная коррозия различных Электрохимическая
влажного воздуха);
разновидностей (язвенная,
В жидкостях – в растворах избирательная и др.)
электролитов, воде;
В почве
Химическая коррозия
Химическая коррозия – это взаимодействие металлов с сухими газами или
жидкостями, не проводящими электрический ток (бензин, керосин и др.)
Примерами коррозии служат взаимодействия металла с кислородом,
галогенами, сероводородом, сернистым газом и т.д.
2Feº + 2H2S + O20 = 2FeS + 2H2O-2
2Fe + 3SO2 + 3O2 = Fe2(SO4)3
Большинство металлов окисляется кислородом воздуха, образуя на
поверхности оксидные плёнки, например:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
Электрохимическая коррозия
Электрохимическая коррозия –
это разрушение металла,
который находится в контакте
с другим металлом в
присутствии воды или
раствора электролита.
Катод (Cu): O2 + 2H2O + 4e = 4OH
Рассмотрим разрушение
железного образца в
присутствии примесей меди.
Fe0 – 2е = Fe2+
+
Катод (Cu): 2H + 2e = 2H = H2
-
Результаты коррозии
1 – равномерное
2 – неравномерное
3 – структурно-избирательное
5 – коррозия язвами
7 – межкристаллитная
4 – коррозия пятна
6 – коррозия точками
8 – внутрикристаллитная
9 - подповерхностная
Экспериментальная часть
Явления химической коррозии.
С помощью наждачной бумаги хорошо очистим
медную и железную пластинки. Каждую из них
взяли тигельными щипцами и нагревали в течение
2-3 минут на спиртовке. Медная покрывается
тёмным налётом, состоящим из оксида меди, а
железная – окалиной.
Коррозия металлов на воздухе; в условиях
различной влажности и в атмосфере разных
газов.
Роль кислорода воздуха в коррозии
металлов.
Собрали прибор. Поместим в
колбу, смоченный водой,
порошок железа. Колбу плотно
закрыли резиновой пробкой с
изогнутой стеклянной трубкой,
конец которой опущен в стакан с
подкрашенной водой. Через
сутки вода в трубке поднялась
вследствие взаимодействия
кислорода с железным
порошком.
Роль кислорода воздуха в коррозии
металлов.
 В пробирке прокипятили воду, закрыли её

резиновой пробкой, после охлаждения опустили
хорошо очищенный гвоздь и снова закрыли
пробкой. В другую пробирку налили некипяченую
воду и опустили также очищенный гвоздь.
Пробирку оставили открытой.
Через 3 дня отметили, что в кипячёной воде, где
нет кислорода воздуха, гвоздь не заржавел, а в
открытой пробирке покрылся ржавчиной.
Коррозия железа в условиях различной
влажности и в атмосфере хлороводорода
Взяли 3 стакана. В один налили
15-20 мл воды, в другой – столько
же раствора соляной кислоты,
третий оставили пустым. Каждый
стакан закрыли картоном с
подвешенной на нитке, хорошо
очищенной наждаком пластинкой
из кровельного железа.
 Через 3 дня отметим, что
пластина помещённая в стакан с
раствором соляной кислоты
прокорродировала сильнее, чем
пластина в стакане с водой. В
пустом стакане пластинка
осталась без изменения.

Коррозия меди в условиях различной
влажности и в атмосфере аммиака
Взяли 3 стакана: один – с водой, другой –
с 25%-ным раствором аммиака и третий –
пустой. В каждый стакан подвесили
медные пластинки, прикреплённые к
картонным крышкам, и оставили на
несколько дней. Через 3 дня отмечается
сильное разрушение меди в атмосфере
аммиака.
Электрохимическая коррозия.
В стакан налили раствор
серной кислоты (1:5) и
опустили медный и
железный электроды (в
виде медной проволоки,
железного гвоздя),
соединённые с
гальванометром. Стрелка
гальванометра сразу же
отклоняется, что
указывает на
возникновение
электрического тока.
Коррозия железа в различных
электролитах, влияние контакта с
другими металлами





Через 15 минут вынули гвозди и обнаружили в растворах ионы железа Fe2+, прилив во все пробирки
по 3 капли 2% раствора красной кровяной соли K3(Fe(CN)6). В 3-ей пробирке, содержащей гвоздь с
медной проволокой, быстрее всего возникло посинение раствора, образуется турнбулева синь –
Fe3(Fe(CN)6), так как в растворе много ионов
железа Fe2+ .
Следовательно, наиболее энергично разрушается железо в паре Fe-Cu.
Позднее возникло окрашивание во 2-ой пробирке, где гвоздь находился в растворе поваренной соли.
В 4-ой пробирке, содержащей пару Fe-Zn, нет окраски, так как Zn более активен, чем железо, и
поэтому в раствор переходят не ионы железа, а ионы цинка Zn2+
Даже через 15 минут не наблюдается посинение растворов в 1-ой и 5-ой пробирках, так как коррозия
замедляется в присутствии гидроксид-ионов (1-ая пробирка) и в отсутствии кислорода (5-ая
пробирка).
Коррозия железа в разных условиях: в
различных электролитах, влияние
контакта с другими металлами, роль
кислорода
Поместим 5 железных гвоздей в
5 пробирок, наполненных
доверху: одна – водой, другие –
раствором хлорида натрия и в
одном случае раствором
хлорида натрия с добавлением
раствора гидроксида натрия.
Каждую пробирку опрокинули
в стакан с соответствующими
растворами, затем вытеснили
воду и растворы из пробирок
кислородом.
 К одному из гвоздей
предварительно прикрутили
зачищенную медную
проволоку, а к другому –
полоску цинка. Спустя сутки,
произошли изменения.

Защита металлов от коррозии при помощи
ингибиторов (замедлителей)
Ингибирование в кислой среде


В 2 пробирки налили до
половины раствор серной
кислоты (1:5). В одну
пробирку положили 1/3
таблетки измельчённого
уротропина. Вторая является
контрольной. В каждую
пробирку опустили по
хорошо очищенному
гвоздику.
В пробирке с замедлителем
начавшееся выделение
водорода быстро
прекращается (наблюдаются
только отдельные пузырьки).
В контрольной пробирке
водород выделяется
энергично.
Ингибирование в кислой среде
Взяли 2 пробирки с 1%-ным
раствором серной кислоты
и раствором красной
кровяной соли. В одной
пробирке растворили
пятую часть уротропина. В
обе пробирки опустили
железные гвозди. В
пробирке с уротропином в
течение долгого времени
не появляется синего
окрашивания (турнбулева
синь), так как уротропин
тормозит растворение
железа в кислоте.
Защита металлов и сплавов
от коррозии
1. Исключение контакта металла с атмосферой и
электролитами – нанесение защитных покрытий:
а) неметаллических (лаки, краски, эмали)
б) химических – поверхностные пленки (оксидные,
фосфатные и др.)
в) металлических – покрытие другими металлами
(хромирование, никелирование, лужение и т.д.).
2. Электрохимические – протекторная.
3. Обработка электролита:
а) Введение ингибиторов
б) Удаление растворенного воздуха в воде.
Выводы
За последние десятилетия потери металлов от
коррозии резко сократились в результате
выявления различных причин её и изучения
методов борьбы с ней.
Человек не только должен знать, почему
разрушаются металлы, но и как сберечь их от
разрушения, так как трудно себе представить
саму жизнь без металлов, которые в жизни
человеческого общества играют первостепенную
роль.