Коррозия металлов и способы защиты от неё - Курсовая работа

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. Цель исследования заключается в выявлении факторов способствующих протеканию коррозии металлов.Коррозионное разрушение может охватывать всю поверхность - сплошная (общая) или отдельные участки - местная (локальная) коррозия. Химическая коррозия - это разрушение металла вследствие окисления его окислителями, содержащиеся в коррозионной среде. К ним относятся жидкости органического происхождения (бензин, керосин, сернистая нефть и т.д.), а также ряд жидкостей неорганического происхождения (расплавленная сера, жидкий бром и др.). коррозия химический исследование предотвращениеСплошная коррозия - когда коррозия охватывает всю поверхность металла. Подповерхностная коррозия - в этом случае разрушение идет преимущественно под покрытием, и продукты коррозии сосредотачиваются внутри металла. Межкристаллитная коррозия - разрушение металла по границам кристаллитов (зерен) с потерей его механической прочности, внешний вид металла при этом не меняется, но он легко разрушается на отдельные кристаллики под механическим воздействием. Коррозия при трении - разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием коррозионной среды и трения.Коррозия металлов чаще всего сводится к их окислению и превращению в оксиды. В частности, коррозия железа может быть описана упрощенным уравнением Многие металлы при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлами оксидной пленкой, которая не позволяет кислороду воздуха и воде проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от дальнейшего окисления. Однако его поверхность покрывается плотной пленкой оксида Al2O3, которая защищает металл от воздействия воды и кислорода. По этой причине вода в алюминиевом чайнике при нагревании кипит, но не действует на металл и потому чайник служит довольно долгое время.Оборудование и реактивы: В две пробирки опустить по одной железной скрепки. В третью пробирку опустить кусочек лезвия бритвы (легированная сталь). В первую пробирку налить до краев свежекипяченую и остуженную воду. Во вторую пробирку налить раствор солей имитирующих морскую воду.В первой пробирке железная скрепка не подверглась коррозии. Во второй пробирке железная скрепка подверглась коррозии. Это объясняется тем, что пробирка была незакрыта, и соответственно кислород в присутствии воды реагировал с железом с образованием ржавчины. В первой чашке Петри, где находилась гальваническая пара цинк - железо через два дня увидели, что железная скрепка не подверглась коррозии, но на цинке образовался белый налет. Таким образом, цинк защитил железо от коррозии, т.к. в электрохимическом ряду напряжений металлов цинк стоит до железа и соответственно более активен в реакциях окисления.Коррозия приводит к уменьшению надеов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ, лопастей и роторов турбин, и т.д. Коррозия приводит к простоям производства изза замены вышедшего из строя оборудования, к потерям сырья и продукции (утечка нефти, газов, воды), к энергетическим затратам для преодоления дополнительных сопротивлений, вызванных уменьшением проходных сечений трубопроводов изза отложения ржавчины и других продуктов коррозии. Коррозия также приводит к загрязнению продукции, а значит, и к снижению ее качества. Сложилась такая ситуация, что потери металла от коррозии в мире уже составляют около 30% от его годового производства. Потери, вызываемые коррозией, составляют порядка 10% от объема выпускаемой металла.Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и прежде всего легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н.э.) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозии. Покрытие поверхности металла лакокрасочным слоем не исключает коррозию, а служит для нее лишь преградой, а значит, лишь тормозит коррозию.Катодную защиту металла от коррозии можно отнести к одному из основных активных способов. Суть данного метода заключается в следующем: к изделию подводится электроток отрицательного заряда, поляризующий участки элементов (пораженных коррозией), тем самым приближая их к анодным. К аноду присоединяется положительный полюс источника тока, что сводит коррозию конструкции практически к нулю. При использовании данного вида защиты к конструкции или металлу присоединяется такой металл, который обладает более отрицательным электропотенциалом. По истечению определенного срока протектор становится корродируемым и требует замены на новый.Коррозия - это очень коварная химическая реакция, с помощью которой металлы теряют свои свойства. Изза коррозии страдают и разрушаются древние сооружения, со временем разрушаются металлические конструкции и изделия из желе

Содержание

Введение

1. Коррозия с химической точки зрения

1.1 Химическая и электрохимическая коррозия

1.2 Виды коррозии

2. Сущность процессов коррозии

3. Лабораторные исследования процессов коррозии

3.1 Методика исследований

3.2 Результаты исследований

4. Экономический ущерб от коррозии

5. Борьба с коррозией

5.1 Проблема борьбы с коррозией

5.2 Некоторые способы предотвращения коррозии

Вывод

Использованная литература и интернет-ресурсы

Приложения

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.

Коррозия, - это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

Цель исследования заключается в выявлении факторов способствующих протеканию коррозии металлов.

А что такое коррозия с химической точки зрения ?

Как протекает коррозия ?

Изза чего она происходит ?

Почему коррозия так опасна ?

Какой ущерб наносит коррозия ?

И главное, как бороться с коррозией ?

На эти вопросы я и попытаюсь ответить в данной работе.

Опыт 1.

В первой пробирке железная скрепка не подверглась коррозии. Это объясняется тем, что в наполненную до краев и закрытую пробирку не мог проникнуть атмосферный кислород, и соответственно процесс окисления железа не происходил.

Во второй пробирке железная скрепка подверглась коррозии. Это объясняется тем, что пробирка была незакрыта, и соответственно кислород в присутствии воды реагировал с железом с образованием ржавчины.

В третьей пробирке лезвие бритвы также подверглось коррозии, но незначительно. Так как лезвие изготовлено из легированной стали, в состав которой входят антикоррозионные металлы (Приложение 1)

Опыт 2. В первой чашке Петри, где находилась гальваническая пара цинк - железо через два дня увидели, что железная скрепка не подверглась коррозии, но на цинке образовался белый налет. Если налет смыть, то на ощупь можно почувствовать, что цинк немного разъело (коррозия). Таким образом, цинк защитил железо от коррозии, т.к. в электрохимическом ряду напряжений металлов цинк стоит до железа и соответственно более активен в реакциях окисления.

Во второй чашке Петри, где находилась гальваническая пара железо - медь через два дня увидели, что железная скрепка подверглась коррозии, а медная пластинка нет. Это объясняется тем, что медь в электрохимическом ряду напряжений металлов находится после железа, следовательно, медь более пассивный металл и меньше подвержен окислению. Поэтому медь не смогла защитить железо от коррозии (Приложение 2).

Выводы по лабораторному исследованию коррозии металлов: 1. в процессе коррозии металлов ведущую роль играет кислород, который в присутствии воды реагирует с железом и окисляет его;

2. в процессе электрохимической коррозии сплавов образуется гальваническая пара, которая способна защитить железо от коррозии.