Процесс самопроизвольного разрушения металлов и их сплавов называется коррозией металлов. Коррозия возникает при контакте с веществами окружающей среды. Латинское слово corrosio означает «разъедать».
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).
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).
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.
