Coroziunea metalelor

"Rye mănâncă fier", citește proverbul rusesc. Rugul, care apare pe suprafața produselor din oțel și fontă, este un exemplu viu de coroziune.







Coroziunea (din laturi ondulate - corodate) este distrugerea spontană a metalelor și a aliajelor sub influența mediului. Poetul V. Shefner are linii foarte imaginative:

Coroziunea este un șobolan roșu,

Gnaws un fier vechi.

Anual, datorită coroziunii, se pierde aproximativ un sfert din totalul fierului produs în lume. Cu toate acestea, nu numai pierderea de metale, ci și deteriorarea produselor fabricate din ele este foarte costisitoare. Cheltuieli pentru repararea sau înlocuirea părților de nave, autoturisme. echipamentul de produse, dispozitive și comunicații chimice depășește de multe ori costul metalului din care sunt fabricate.

Coroziunea provoacă consecințe grave asupra mediului. Scurgerea gazelor, a petrolului și a altor produse chimice periculoase din conductele deteriorate prin coroziune conduce la poluarea mediului, care afectează în mod negativ sănătatea și viața oamenilor. Este clar de ce sume mari de bani sunt cheltuite pentru protejarea metalelor și aliajelor împotriva coroziunii.

Coroziunea metalelor și aliajelor (oxidarea lor) determinând componente ale mediului, cum ar fi apa, oxigen, oxizi de carbon și sulf introdus în aer, soluții apoase de săruri (apa de mare, apa la sol). Aceste componente oxidează direct metalele - se produce coroziunea chimică.

Produsele din fier sunt cea mai frecventă coroziune. Metalul este deosebit de coroziv în aer umed și apă. Simplificat, acest proces poate fi exprimat utilizând următoarea ecuație a reacției chimice:

4Fe + 3O2 + 6H20 = 4Pe (OH) 3

Cu toate acestea, fierul chimic pur aproape nu corodează. În același timp, fierul tehnic, care conține diverse impurități, de exemplu din fontă și oțel, prezintă rugini. În consecință, unul dintre motivele apariției coroziunii este prezența impurităților în metal, eterogenitatea acestuia.

Natura chimică a procesului de coroziune pentru acest caz este prezentată în exemplul următor. Dacă două metale diferite în contact unul cu celălalt, cufundat într-o soluție apoasă de electrolit (în lumea reală este, de exemplu, apa freatică, umezeala condensată din atmosferă), metalul este mai activă, situată în seria electrochimică tensiuni lăsate vor rupe, impiedicand cel mai puțin metal activ din cauza coroziunii. De exemplu, atunci când fierul contactează cuprul într-un mediu apos, fierul, ca metal mai activ, se va dizolva treptat, trecând în apă ca ioni de fier. Electronii eliberați de atomi de fier vor fi transferate cupru și la suprafața sa se unească cu ionii de hidrogen eliberați din componentele medii apoase (de exemplu, sulfuric sau alți acizi, evident, cunoscut unei expresii cum ar fi „ploi acide“). Acest proces electrochimic poate fi reprezentat după cum urmează:







FeO - 2e -> Fe 2+ (pe fier)

2H + + 2e-> H02 (pe cupru)

Fe 0 + 2H + - Fe 2+ + H 2 2 (sub formă ionică)

Pentru a combate coroziunea, există multe modalități. Să numim câteva dintre ele.

1. Aplicarea acoperirilor protectoare pe suprafața metalului protejat de coroziune. Pentru a face acest lucru, utilizați adesea vopsele de ulei, emailuri, lacuri. Aceste acoperiri nemetalice sunt ieftine, dar de obicei sunt de scurtă durată. O dată la doi ani, și uneori mai des, trebuie să fie actualizați. De exemplu, vopseau Turnul Eiffel din Paris.

Împiedică metalul poate fi acoperit cu un strat de alt metal :. aur, argint, crom, nichel, staniu, zinc, etc. Una dintre cele mai vechi metode - o tablă sau un strat din tablă de oțel acoperit cu staniu. Astfel de fier se numește staniu alb.

2. Utilizarea oțelurilor inoxidabile care conțin aditivi speciali. De exemplu, "oțelul inoxidabil", din care se fabrică tacâmuri, conține până la 12% crom și până la 10% nichel. Aliajele inoxidabile ușoare includ aluminiu sau titan. Oricine a fost în All-rus Centrul Expozițional, văzut în fața obeliscului „Cuceritorii de spațiu“, căptușită cu plăci din aliaj de titan. Pe suprafața mată strălucitoare, nu există nici o singură specie de rugină.


Coroziunea metalelor


3. Introducere în mediul de lucru, în care există părți metalice, substanțe care reduc de zeci de ori și de sute de ori agresivitatea mediului. Astfel de substanțe se numesc inhibitori de coroziune.

Inhibitorii de coroziune sunt introduși în sisteme de răcire închise, în produse petroliere și chiar injectate în conducte de gaz pentru a reduce coroziunea țevilor din interior. Pentru a preveni coroziunea fierului în acid sulfuric, acidul azotic este adăugat la acesta ca inhibitor.

4. Crearea unui contact cu un protector metalic mai activ. De exemplu, zincul este utilizat pentru a proteja corpurile de oțel ale navelor. Și pe uscat, o structură metalică (țeavă, conductă electrică etc.) este conectată la o foaie sau o piesă dintr-un metal mai activ. În același scop, bucăți de zinc sunt sudate la detaliile construcției podului.


1. Coroziunea metalelor.

2. Coroziunea chimică și electrochimică.

3. Metode de combatere a coroziunii.

Cuprul în aer este acoperit cu un strat subțire de oxid, dând o culoare închisă, dar în aer umed și în prezența dioxidului de carbon, pe suprafața sa se formează compuși verzi. Scrieți ecuațiile reacțiilor de coroziune din cupru.

metale alcaline și alcalino-pământoase sunt depozitate stratul de kerosen pentru a preveni contactul cu aerul, deoarece ele interacționează puternic cu părțile componente ale aerului. Scrieți ecuațiile posibilelor reacții care însoțesc coroziunea acestor metale.

Câte kilograme de fier, crom și nichel ar trebui să iau pentru a topi 480 kg de oțel inoxidabil, destinate fabricării furculițelor de masă și a cuțitelor?

Fierul conservat (acoperit cu un strat de protecție din tablă) a fost zgâriat. Ce se va întâmpla cu produsul?

Despre ceea ce materiale linia de VV Mayakovsky. Tinsul era așezat pe acoperiș. „?

La începutul secolului un iaht frumos a ieșit din portul New York într-un ocean deschis. Proprietarul său, un milionar american, nu a economisit bani pentru a surprinde lumea. Corpul iahtului era făcut din aluminiu foarte scump, din care foile erau fixate cu nituri de cupru. A fost frumos - o navă strălucind cu strălucire argintie, împodobită cu capete de nituit de aur! Cu toate acestea, după câteva zile, corpul corpului a început să se disperseze și barca sa scufundat repede. De ce?

Dacă aveți corecții sau sugestii pentru această lecție, scrieți-ne.

Dacă doriți să vedeți alte ajustări și dorințe pentru lecții, consultați aici - Forumul educațional.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: