--> Êîððîçèÿ ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ. Õèìèÿ 9 êëàññ. Êóçíåöîâà.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 9 êëàññ. Êóçíåöîâà

Äîïîëíèòåëüíûé ìàòåðèàë ê ãëàâå 8

 


Êîððîçèÿ ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ

Ìåòàëëû è ñïëàâû ïîäâåðæåíû ðàçðóøåíèþ ïîä âîçäåéñòâèåì îêðóæàþùåé ñðåäû. Ïðè÷èíà ýòîãî ðàçðóøåíèÿ ëåæèò â õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ ìåòàëëîâ — â èõ ñïîñîáíîñòè âñòóïàòü â îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ðåàêöèè ñ âåùåñòâàìè îêðóæàþùåé ñðåäû è îêèñëÿòüñÿ.

Ñàìîïðîèçâîëüíîå ðàçðóøåíèå ìåòàëëîâ è ìåòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ (ñïëàâîâ) ïîä âîçäåéñòâèåì îêðóæàþùåé ñðåäû íàçûâàåòñÿ êîððîçèåé.

Òåðìèí «êîððîçèÿ» ïðîèñõîäèò îò ëàòèíñêîãî ñëîâà corrosio — «ðàçúåäàíèå».

Îáùåèçâåñòíûì ïðèìåðîì êîððîçèè ÿâëÿåòñÿ ðæàâëåíèå æåëåçà.

Êîëè÷åñòâî ìåòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ, èñïîëüçóåìûõ â íàðîäíîì õîçÿéñòâå, î÷åíü âåëèêî. Êîððîçèè ïîäâåðæåíû ìíîãèå ìåòàëëû è èõ ñïëàâû (æåëåçî, àëþìèíèé, ìåäü, ñâèíåö è äð.). Ñòîéêèìè ïðîòèâ êîððîçèè ÿâëÿþòñÿ ëèøü áëàãîðîäíûå ìåòàëëû: ñåðåáðî, çîëîòî, ïëàòèíà. Êîððîçèÿ ïðèâîäèò íå òîëüêî ê ïîëíîé ïîòåðå ìåòàëëè÷åñêèõ èçäåëèé, íî è ê ïîòåðå ìåòàëëàìè ìíîãèõ öåííûõ êà÷åñòâ (òâåðäîñòè, ïëàñòè÷íîñòè è äð.). Åæåãîäíî èç-çà êîððîçèè â ìèðå áåçâîçâðàòíî òåðÿåòñÿ îãðîìíîå êîëè÷åñòâî ìåòàëëà, áîëåå 20 ìëí òîíí. Åùå áîëåå ñóùåñòâåííû ýêîíîìè÷åñêèå ïîòåðè, ñâÿçàííûå ñ ïîð÷åé èçäåëèé èç-çà êîððîçèè, çàòðàòû íà ðåìîíò, çàìåíó äåòàëåé, àïïàðàòóðû, ïðèáîðîâ, êîòîðûå âî ìíîãî ðàç ïðåâûøàþò ñòîèìîñòü ìåòàëëîâ, èç êîòîðûõ îíè èçãîòàâëèâàþòñÿ. Ìíîãî è êîñâåííûõ ïîòåðü èç-çà êîððîçèè ìåòàëëîâ: ïîð÷à ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ, óòå÷êè ãàçà, íåôòè èç èñïîð÷åííûõ òðóáîïðîâîäîâ è ò. ä. Ïîýòîìó áîðüáà ñ êîððîçèåé ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøåé ïðîáëåìîé ÷åëîâå÷åñòâà.

×òîáû áîðîòüñÿ ñ êîððîçèåé, íàäî çíàòü ñóùíîñòü ýòîãî ïðîöåññà, ìåõàíèçì åãî ïðîòåêàíèÿ, óñëîâèÿ, óñêîðÿþùèå è çàìåäëÿþùèå ðàçðóøåíèå ìåòàëëà.

Ïðîáëåìà. Ê êàêèì ïðîöåññàì îòíîñèòñÿ êîððîçèÿ, â ÷åì åå ñóòü, êàêîâû ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ è óñëîâèÿ ïðîòåêàíèÿ ýòîãî ïðîöåññà?

Ñóùåñòâóþò ðàçíûå âèäû êîððîçèè ìåòàëëîâ è èõ ñïëàâîâ. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû äâà âèäà: à) õèìè÷åñêàÿ êîððîçèÿ è á) ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ.

Õèìè÷åñêàÿ êîððîçèÿ — ýòî âèä êîððîçèè, îáóñëîâëåííûé íåïîñðåäñòâåííûì âçàèìîäåéñòâèåì ìåòàëëà èëè ñïëàâà ñ ñóõèìè ãàçàìè, æèäêîñòÿìè, íå ÿâëÿþùèìèñÿ ýëåêòðîëèòàìè, òâåðäûìè âåùåñòâàìè. Ñóòü åå çàêëþ÷åíà â îêèñëåíèè ìåòàëëà â ïðîöåññå íåïîñðåäñòâåííîãî õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âåùåñòâàìè îêðóæàþùåé ñðåäû (ãàçîâàÿ, æèäêîñòíàÿ êîððîçèÿ).

Ïðèìåðîì ãàçîâîé êîððîçèè ìîæåò ñëóæèòü îêèñëåíèå æåëåçà â àòìîñôåðå õëîðà:

    2Fe + ÇÑl2 = 2FeCl3

èëè îêèñëåíèå êèñëîðîäîì âîçäóõà. Ïðè îêèñëåíèè âîçäóõîì íà ïîâåðõíîñòè íåêîòîðûõ ìåòàëëîâ îáðàçóþòñÿ ïëåíêè èç òîí÷àéøåãî ñëîÿ îêñèäîâ, çàùèùàþùèå â äàëüíåéøåì ýòè ìåòàëëû îò êîððîçèè. Íàïðèìåð, òàêàÿ ïëåíêà âîçíèêàåò íà ïîâåðõíîñòè íèêåëÿ, õðîìà, ìåäè, àëþìèíèÿ è äðóãèõ ìåòàëëîâ. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ êîððîçèè íà ïîâåðõíîñòè íåêîòîðûõ ìåòàëëîâ ñïåöèàëüíî ñîçäàþò òàêóþ çàùèòíóþ ïëåíêó, íî áîëåå ïëîòíóþ, ò. å. ìåòàëë ïàññèâèðóþò (æåëåçî, õðîì, òèòàí è äðóãèå ìåòàëëû è èõ ñïëàâû).

Ñõåìà ýëåêòðîõèìè÷åñêîé êîððîçèè

Ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ êîððîçèÿ — íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûé âèä êîððîçèè, ïðèíîñÿùèé íàèáîëüøèé âðåä ìåòàëëàì è èçäåëèÿì èç íèõ. Ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ êîððîçèÿ âîçíèêàåò ïðè êîíòàêòå äâóõ è áîëåå ìåòàëëîâ îäíîãî ñïëàâà èëè ìåòàëëà ñ ïîâåðõíîñòüþ èçäåëèÿ èç äðóãîãî ìåòàëëà â ïðèñóòñòâèè âîäû èëè äðóãîãî ýëåêòðîëèòà.  ýòîì ñëó÷àå îáðàçóåòñÿ ãàëüâàíè÷åñêèé ýëåìåíò, ýëåêòðîäàìè êîòîðîãî è ÿâëÿþòñÿ ìåòàëëû, íàõîäÿùèåñÿ â ðàñòâîðå ýëåêòðîëèòà (âîäà, â êîòîðîé ðàñòâîðåí óãëåêèñëûé ãàç, êèñëîòû è äð.). Âîçíèêàåò ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ïðîöåññ, ò. å. íàðÿäó ñ õèìè÷åñêèìè ïðîöåññàìè, ñâÿçàííûìè ñ îòäà÷åé ýëåêòðîíîâ è îêèñëåíèåì ìåòàëëà, ïðîòåêàþò è ýëåêòðè÷åñêèå (ïåðåíîñ ýëåêòðîíà îò îäíîãî ó÷àñòêà ìåòàëëà ê äðóãîìó (ðèñ. 74).

Ïðè âîçíèêíîâåíèè ãàëüâàíè÷åñêîé ïàðû ñèëà âîçíèêàþùåãî ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà òåì áîëüøå, ÷åì äàëüøå ñòîÿò äðóã îò äðóãà ìåòàëëû â ðÿäó íàïðÿæåíèé. Ïðè ýòîì ïîòîê ýëåêòðîíîâ îò áîëåå àêòèâíîãî ìåòàëëà èäåò ê ìåòàëëó ìåíåå àêòèâíîìó. Áîëåå àêòèâíûé ìåòàëë ïðè ýòîì ðàçðóøàåòñÿ. Òàê, â ïàðå Fe — Zn ðàçðóøàåòñÿ öèíê; â ïàðå Ñu — Pt êîððîäèðóåò ìåäü.

Ñõåìà äåéñòâèÿ ãàëüâàíè÷åñêîé ïàðû (ñëó÷àé êîíòàêòíîé êîððîçèè, êóñî÷åê ìåäè íà æåëåçíîé ïîâåðõíîñòè, ñðåäà — êèñëàÿ):

Ïðèìåðû ïðîöåññîâ ýëåêòðîõèìè÷åñêîé êîððîçèè:

Ïðè êîíòàêòå æåëåçà ñ îëîâîì íàáëþäàåòñÿ îáðàòíàÿ êàðòèíà: èíòåíñèâíîñòü êîððîçèè æåëåçà óâåëè÷èâàåòñÿ.

Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>

 

 




Ñîäåðæàíèå

!-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
. Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->