Процесс самопроизвольного разрушения металлов и их сплавов называется коррозией металлов. Коррозия возникает при контакте с веществами окружающей среды. Латинское слово corrosio означает «разъедать».
Содержание
Условия
Коррозия – результат взаимодействия металла с веществами-окислителями, к которым относятся кислород, водород, кислоты, щёлочи. Основной характеристикой коррозии является окислительно-восстановительная реакция. Металл при коррозии окисляется, восстанавливая окислительный компонент среды.
Рис. 1. Коррозия.
Условиями для образования коррозии являются:
- наличие металла – простого или сложного вещества (сплава);
- наличие коррозионной среды – активных веществ, находящихся вокруг металла и воздействующих на его поверхность;
- продолжительный период времени.
Ржавчина – оксид или гидроксид железа (III) – образуется на железосодержащих изделиях и имеет рыжий цвет. Предметы из меди при коррозии приобретают зеленоватый оттенок. Это многослойная патина, верхний слой которой состоит из карбоната меди (II).
Рис. 2. Патина.
Виды
Коррозия классифицируется по нескольким признакам. Классификация приведена в таблице.
|
Признак |
Вид |
Описание |
|
Участки поражения |
Равномерная |
Захватывает всю металлическую поверхность |
|
Язвенная (местная) |
Охватывает часть поверхности |
|
|
Точечная (питтинг) |
Глубоко поражает отдельные участки |
|
|
Механизм протекания |
Химическая |
Протекает под действием химических веществ в отсутствии электролитов. Может происходить на воздухе (газовая коррозия) и в водной среде (жидкостная коррозия). Под действием коррозионной среды металл окисляется, на поверхности образуются сульфидные, оксидные и другие плёнки, а коррозионные вещества восстанавливаются. Выделяют кислородную химическую коррозию и водородную деполяризацию |
|
Электрохимическая |
Протекает в присутствии электролита – проводящего ток вещества в растворах или в расплавах. Может происходить в грунте, море, атмосфере. Состоит из анодного и катодного процессов, взаимосвязанных между собой и протекающих одновременно. При анодном процессе металл окисляется, при катодном происходит восстановление окислителя, находящегося в растворе (расплаве) |
|
|
Тип агрессивной среды |
Атмосферная |
Происходит во влажной атмосфере |
|
Газовая |
Протекает в отсутствии влаги |
|
|
Грунтовая |
Происходит в кислых и щелочных почвах |
|
|
Жидкостная |
Протекает в жидкой среде |
|
|
Радиационная |
Воздействие радиоактивных веществ |
|
|
Контактная |
Соприкосновение двух металлов во влажной среде |
|
|
Биокоррозия |
Влияние живых организмов. Продукты жизнедеятельности бактерий окисляют и разрушают металл |
Если в металле находятся примеси (соли, неметаллы, модификации углерода), то наблюдается ускоренная коррозия. Проверить это можно дома, опустив в соляной раствор (NaCl + H2O) металлическую деталь. Уже через сутки появится ржавчина.
Защита
При постоянном взаимодействии с химическими элементами окружающей среды металл со временем истончается, становится хрупким, шершавым. Такой металл нельзя использовать в производстве. Поэтому были разработаны способы защиты металла от коррозии.
Сохранить металлические свойства и продлить срок службы металлическим изделиям можно с помощью:
- металлического покрытия – нанесения тонким слоем других металлов;
- неметаллического покрытия – изоляции металла от окружающей среды органическими или неорганическими веществами – лаками, эмалью, пластмассой, резиной, красками;
- электрохимической защиты – наложения постоянного электрического поля;
- ингибиторной защитой – нанесения ингибиторов для защиты металла в кислой среде.
Металлическое покрытие бывает двух видов:
- катодное – покрытие пассивными металлами (Ni, Sn, Ag, Au);
- анодное – покрытие активными металлами (Zn, Cr).
Рис. 3. Оцинкованное железо.
Морские суда защищают пластинами, сделанными из более активных металлов (алюминия, магния, цинка), чем корпус корабля.
Металл также защищают «изнутри», добавляя в состав коррозиестойкие химические элементы. Например, нержавеющая сталь содержит хром, углерод, кремний, серу, фосфор, марганец.
Что мы узнали?
Из урока химии 9 класса узнали о коррозии, её видах и способах защиты. Коррозия – саморазрушение металла под воздействием факторов окружающей среды, к которым относится воздействие кислорода, водорода, кислот, щелочей. Под действием внешних элементов поверхность металла окисляется, становится тонкой и хрупкой. Тема коррозии важна для производства сплавов и металлических изделий. Чтобы продлить срок службы, в металл добавляют устойчивые к коррозии элементы или покрывают поверхность другими металлами, органическими или неорганическими веществами, ингибиторами.
Предыдущая
