Пятница, 03:04 
Заказ документов

 Заочные научно-практические конференции Всероссийского и международного уровня

+

Одноименные конкурсы с выдачей диплома с призовым местом

1 работы - 3 документа

Публикация в печатном издании и на диске

Участие от 300 руб!!!

 

 

Главная » »
Главная » Файлы » Публикации педагогов » Химия

Коррозия металлов, 9 класс.
[ Скачать с сервера (1.44Mb) ] 18.11.2016, 22:45

Коррозия металлов — разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой.
Типы коррозии
Одним из основных её видов яляется химическая, которую иногда ещё называют газовой, так как иногда она происходит под воздействием газообразных компонентов из окружающей среды при высоких температурах. Химическая коррозия может происходить и под воздейстивем некоторых агрессивных жидкостей. Основой этого процесса является то, что она происходит без возникновения в ситеме электрического тока. Ей подвергаются детали и узлы машин, работающих в атмосфере кислорода при высоких температурах, например турбинные двигатели, ракетные двигатели и некоторые другие, а также подвергаются детали узлы оборудования химического производства. Примером химической коррозии служат ржавление железа и покрытие патиной бронзы. В промышленном производстве металлы нередко нагреваются до высоких температур. В таких условиях химическая коррозия ускоряется. Многие знают, что на прокатке раскаленных кусков металла образуется окалина. Это типичный продукт химической коррозии.
Ржавление железа — это процесс, который начинается с переноса электронов от железа к кислороду. Скорость коррозии зависит от количества имеющейся воды, и ускоряется электролитами, о чём свидетельствуют последствия применения дорожной соли на коррозию автомобилей. Ключевой реакцией является восстановления кислорода:
O2 + 4 e- + 2 H2O → 4 OH-
Поскольку при этом образуются гидроксид -ионы , этот процесс сильно зависит от присутствия кислоты. Действительно, коррозия большинства металлов кислородом ускоряется в кислой среде. Обеспечение электронов для вышеприведённой реакции происходит при окисления железа, которое может быть описано следующим образом:
Fe → Fe2+ + 2 e−
Следующая окислительно-восстановительная реакция происходит в присутствии воды и имеет решающее значение для формирования ржавчины:
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O2−
Кроме того, следующие многоступенчатые кислотно-щелочные реакции влияют на ход формирования ржавчины:
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
что приводит к следующим реакциям поддержания баланса дегидратации:
Fe(OH)2⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O Ржавчина состоит из гидратированного оксида железа(III) Fe2O3•nH2O и метагидроксида железа (FeO(OH), Fe(OH)3)
Ржавчина является одной из наиболее распространенных причин аварий мостов. Так как ржавчина имеет гораздо больший объём, чем исходная масса железа, её наращивание может привести к неравномерному прилеганию друг к друга конструкционных деталей. Это стало причиной разрушения моста через реку Мианус в 1983 году, когда подшипники подъёмного механизма проржавели внутри.
При наличии кислорода и воды и достаточном времени любая масса железа в конечном итоге преобразуется полностью в ржавчину и разрушается. Поверхность ржавчины не создаёт защиту для нижележащего железа, в отличие от образования патины на медной поверхности.
Химическая коррозия протекает в основном равномерно по всей поверхности металла. В связи с этим химическая коррозия менее опасна, чем электрохимическая.
Под электрохимической коррозией
подразумевают процесс взаимодействия металлов с электролитами в виде водных растворов,.
Сложность его заключается в том, что на одной и той же поверхности происходят одновременно два процесса, противоположные по своему химическому смыслу: окисление металла и восстановление окислителя. Оба процесса должны протекать одновременно, чтобы сохранялось равенство числа электронов, отдаваемых металлом и присоединяющихся к окислителю в единицу времени. Только в этом случае может наступить стационарное состояние. По такому принципу протекают, например, взаимодействие металла с кислотами:
Zn + 2HCl =Zn2+ +2Cl- +H2
Электрохимическая коррозия часто связана с наличием в металле случайных примесей или специально введенных легирующих добавок.
Рассмотрим схему этого процесса.
При контакте цинка металлического железа получается короткозамкнутый элемент. В нём цинк является анодом, а железо - катодом. Поскольку железо находится в контакте с цинком и оба эти металла окружены раствором электролита, гальванический элемент является “включенным”. Цинк в виде иона Zn2+ переходит в раствор серной кислоты, а оставшиеся от каждого атома два электрона перетекают на более электроположительный металл - железо:
Таким образом, потоки движения ионов разделены и при избытке кислоты процесс протекает до тех пор, пока не растворится весь цинк.

Категория: Химия | Добавил: Dubininanatalya | Теги: Химия 9 класс, коррозия
Просмотров: 1886 | Загрузок: 194 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright 2010 © БОЛЬШАЯ ПЕРЕМЕНА