Презентация - Коррозия металлов и способы защиты от коррозии

Слайд 1

Урок химии по теме “Коррозия металлов и способы защиты от коррозии"
Подготовила учитель химии СШ РГКП «Республиканский центр реабилитации для детей и подростков» Лепесбаева Сандугаш Кайратовна

Слайд 2

Цели урока:
сформировать представление учащихся о механизме коррозийных процессов, об их последствиях и способах защиты от коррозии; развивать умение работать с опорным конспектом, наблюдать, делать выводы; воспитывать эмоциональное отношение к изучаемому явлению.

Слайд 3

Чугун
Сплав железа с углеродом (2-4%)
Сталь
Сплав железа с углеродом (меньше 2%)
Применяется в фасонном литье
При добавлении легирующих элементов улучшает качества

Слайд 4

В III до нашей эры на острове Родос был построен маяк в виде огромной статуи Гелиоса. Колосс Родосский считался одним из семи чудес света, однако просуществовал всего 66 лет и рухнул во время землетрясения. У Колосса Родосского бронзовая оболочка была смонтирована На железном каркасе. Под действием влажного, насыщенного солями средиземноморского воздуха железный каркас разрушился.

Слайд 5

Что является символом Парижа? – Эйфелева башня. Она неизлечима больна, ржавеет и разрушается, и только постоянная химиотерапия помогает бороться с этим смертельным недугом: её красили 18 раз, отчего её масса 9000 т каждый раз увеличивается на 70 т.

Слайд 6

Коррозия – рыжая крыса, Грызёт металлический лом. В. Шефнер
Ежегодно в мире «теряется» до ¼ произведённого железа…

Слайд 7

А.Н.Несмеянов
Знать – значит победить!

Слайд 8

Путешествие по царству «Рыжего дъявола»
ст. Информационная
ст. Экспериментальная
ст. Практическая

Слайд 9

разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды.
Коррозия

Слайд 10

Виды коррозии
По характеру разрушения сплошная (общая): равномерная, неравномерная локальная(местная): точечная, пятнами, язвами, подповерхностная, сквозная и др.

Слайд 11

Виды коррозии
сплошная точечная

язвенная межкристаллитная

Слайд 12

Химическая коррозия
- металл разрушается в результате его химического взаимодействия с агрессивной средой (сухими газами, жидкостями-неэлектролитами).
Образование окалины при взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом: 8ē 3Fe0 + 2O20 → (Fe+2Fe2+3)O4-2
Видео- фрагмент
Лабораторный опыт – накаливание медной проволоки

Слайд 13

Электрохимическая коррозия
- в среде электролита возникает электрический ток при контакте двух металлов (или на поверхности одного металла, имеющего неоднородную структуру); - коррозия напоминает работу гальванического элемента: происходит перенос электронов от одного участка металла к другому (от металла к включению).
Видео- фрагмент

Слайд 14

Образующиеся на аноде ионы Fe2+ окисляются до Fe3+ : 4Fe2+ (водн.) + O2 (г.) + (2n + 4)H2O (ж.) = 2Fe2O3•nH2O (тв.) + 8H+ (водн.)
Коррозия металла на влажном воздухе

Слайд 15

Слайд 16

Железо слабо прокорродировало в воде, в чистой воде коррозия идет медленнее, т. к. вода слабый электролит.
Сравним результаты опытов № 2 и № 5

Слайд 17

Добавка к воде NaCl усиливает коррозию Fe. добавка к раствору NaCl – NaOH, как видно из опыта, наоборот ослабила коррозию, ржавчины получилось мало.
Сравним результаты опытов № 1 и № 2

Слайд 18

Т. о. скорость коррозии данного металла зависит от состава омывающей среды. Одни составные части омывающий металл среды, в частности Cl- - ионы усиливают коррозию металлов, другие составные части могут ослаблять коррозию. Коррозия Fe ослабевает в присутствии OH- - ионов.

Слайд 19

В обоих случаях Fe находится в одном и том же растворе, но в одном случае оно соприкасается с цинком, а в другом нет. В пробирке № 2 осадок бурого цвета – это ржавчина, а в пробирке № 4 осадок – белого цвета – это Zn(OH)2 Вывод: В опыте № 4 корродировало не Fe, а Zn , т. к. железо почти не корродирует, если оно соприкасается с цинком.
Сравним результаты опытов № 2 и № 4

Слайд 20

Окисляется Zn, как более активный металл
А (-)
отщепляющиеся от его атомов
перемещаются на поверхность Fe и восстанавливают
К (+) Fe

Слайд 21

В обоих случаях Fe находится в одном и том же растворе, но в одном случае оно соприкасается с медью, а в другом нет. В обеих пробирках произошла коррозия и появился бурый осадок ржавчины. В пробирке №2 ржавчины получилось меньше, чем в пробирке №3. Вывод: таким образом, коррозия и ржавление железа сильно усиливается, когда оно соприкасается с медью.
Сравним результаты опытов № 2 и № 3

Слайд 22

А (-)
К (+) Cu
Реакция растворенного в воде кислорода с железом приводит к образованию бурой ржавчины.

Слайд 23

Коррозия металла резко усиливается, если он соприкасается с каким-либо другим, менее активным металлом, т. е. расположенным в электрохимическом ряду напряжений металлов правее его. Но коррозия замедляется, если металл соприкасается с другим металлом, расположенным левее в электрохимическом ряду напряжений металлов, т. е. более активным.

Слайд 24

Слайд 25

Защита от коррозии
- Изоляция металла от среды - Изменение состава металла (сплава)- Изменение среды

Слайд 26

Барьерная защита
- механическая изоляция поверхности при использовании поверхностных защитных покрытий: неметаллических (лаки, краски, смазки, эмали, гуммирование (резина), полимеры); металлических (Zn, Sn, Al, Cr, Ni, Ag, Au и др.); химических (пассивирование концентрированной азотной кислотой, оксодирование, науглероживание и др.)

Слайд 27

Какое поверхностное защитное покрытие использовалось в данном случае? К какой группе поверхностных защитных покрытий оно относится?
Барьерная защита

Слайд 28

Какое поверхностное защитное покрытие использовалось в данном случае? К какой группе поверхностных защитных покрытий оно относится?
Видео- фрагмент
Барьерная защита

Слайд 29

Изменение состава металла (сплава)
Протекторная защита - добавление в материал покрытия порошковых металлов, создающих с металлом донорские электронные пары; создание контакта с более активным металлом (для стали - цинк, магний, алюминий).
Под действием агрессивной среды постепенно растворяется порошок добавки, а основной материал коррозии не подвергается.

Слайд 30

К основной конструкции прикрепляются заклёпки или пластины из более активного металла, которые и подвергаются разрушению. Такую защиту используют в подводных и подземных сооружениях.

Слайд 31

Пропускание электрического тока в направлении, противоположном тому, который возникает в процессе коррозии.
Изменение состава металла (сплава)
Электрозащита

Слайд 32

В повседневной жизни человек чаще всего встречается с покрытиями железа цинком и оловом. Листовое железо, покрытое цинком, называют оцинкованным железом, а покрытое оловом – белой жестью. Первое в больших количествах идет на кровли домов, а из второго изготавливают консервные банки.
Изменение состава металла (сплава)
Видео- фрагмент

Слайд 33

Введение в металл легирующих добавок: Cr, Ni, Ti, Mn, Mo, V, W и др.
Изменение состава металла (сплава)
Легирование

Слайд 34

Изменение среды
Ингибирование
Введение веществ, замедляющих коррозию (ингибиторов): - для кислотной коррозии: азотсодержащие органические основания, альдегиды, белки, серосодержащие органические вещества; - в нейтральной среде: растворимые фосфаты (Na3PO4), дихроматы (K2Cr2O7), сода (Na2CO3), силикаты (Na2SiO3); - при атмосферной коррозии: амины, нитраты и карбонаты аминов, сложные эфиры карбоновых кислот.

Слайд 35

В какой пробирке гвоздь не заржавел и почему?
Изменение среды

Слайд 36

Изменение среды
Деаэрация - удаление веществ, вызывающих коррозию: нагревание воды; пропускание воды через железные стружки; химическое удаление кислорода (например, 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4).

Слайд 37

Подумай и объясни (домашнее задание)
1. В раствор хлороводородной (соляной) кислоты поместили пластинку из Zn и пластинку из Zn, частично покрытую Cu. В каком случае процесс коррозии происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив электронные уравнения соответствующих процессов.
2. Как протекает атмосферная коррозия железа, покрытого слоем никеля, если покрытие нарушено? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

Слайд 38

1. На уроке я работал 2. Своей работой на уроке я 3.Урок для меня показался 4. Мое настроение 6. Материал урока мне был активно / пассивно доволен / не доволен коротким / длинным стало лучше / стало хуже понятен / не понятен полезен / бесполезен интересен / скучен
Рефлексия