Лекция 19. Коррозия металлов. Методы защиты от коррозии - Лекция, раздел Религия, Библиотека студента УГНТУ
Ключевые Слова: Электрохимическая И Химическ...
Ключевые слова: электрохимическая и химическая коррозия металлов, способы защиты от коррозии.
Коррозия – самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металла при взаимодействии с окружающей средой. Среда, в которой происходит разрушение металла, называется коррозионной, а образующиеся в результате коррозии химические соединения – продуктами коррозии. Продукты – оксиды, сульфиды, карбонаты, сульфаты и т.д. – представляют собой прочные соединения, содержащие металлы в ионном виде, которые обладают существенно иными физическими свойствами. По механизму протекания различают два основных вида коррозии: химическая и электрохимическая.
Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций. Химическая коррозия подразделяется на газовую – окисление металла кислородом или другими газами (SO2, CO2, H2 и пр.) при высокой температуре и полном отсутствии влаги на поверхности металлического изделия и коррозию в неэлектролитах – разрушение металла в жидких или газообразных агрессивных средах, обладающих малой электропроводностью.
Электрохимическая коррозия - это окисление металлов в электропроводных средах, сопровождающееся образованием и протеканием электрического тока. С электрохимическим механизмом протекают следующие виды процесса коррозии: 1) коррозия в электролитах; 2) почвенная коррозия; 3) электрокоррозия – разрушение подземного металлического сооружения, вызванное блуждающими токами; 4) атмосферная коррозия – разрушение металлов в атмосфере воздуха или среде любого влажного газа; 5) контактная коррозия – коррозия, вызванная электрическими контактами двух металлов, имеющих различный электрохимический потенциал.
При электрохимической коррозии на металле протекают две реакции:
анодная - ионизация атомов металла с переходом ионов металла в раствор электролита: Me → Men+ + nē (окисление 1);
катодная: Ох + nē → Red (восстановление 2).
Механизм электрохимической коррозии связан с возникновением и работой на поверхности металла во влажной среде микрогальваноэлементов. По характеру катодного процесса различают коррозию с водородной и кислородной деполяризацией. В водной среде окислителем являются катионы водорода (Н+) и растворённый в электролите кислород. Катодный процесс с водородной деполяризацией осуществляется в соответствии с уравнениями:
а) 2H+ + 2ē H2 (pH < 7); б) 2H2O + 2ē H2 + 2OH- (pH ≥ 7);
катодный процесс с кислородной деполяризацией протекает в соответствии: в)O2+4H++4ē 2H2O (pH < 7); г) O2 + 2H2O + 4ē 4OH- (pH ≥ 7).
Суммарные уравнения: 1. 2Me + 2nH2O → 2Men+ + nH2 + 2nOH- (pH ≥ 7)
2. 4Me + nO2 + 2nH2O → 4Men+ + 4nOH- (pH ≥ 7)
К основным методам защиты от коррозии относятся:
1. Защитные покрытия металлов.Покрытия подразделяются на металлические, неметаллические и образованные в результате химической или электрохимической обработки поверхности металла. Основная цель защитных покрытий – изолировать металл от воздействия агрессивной среды. Для металлических покрытий обычно применяют металлы, которые образуют на своей поверхности защитные пленки (Al, Cr, Zn, Cd, Ni и др.). Металлические покрытия подразделяют на катодные (металл покрытия менее активный) и анодные (металл покрытия более активный). К неметаллическим покрытиям относятся покрытия красками, лаками, эмалями, минеральными маслами, битумом; металлокерамические и резиновые покрытия. К химическим покрытиям относятся искусственно создаваемые защитные пленки различного состава (оксидные, фосфатные, хроматные, сульфидные и пр.), вызывающие пассивирование поверхности металлов.
Все темы данного раздела:
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ»
для студентов нехимических специальностей
Под общей редакцией
профессора С.С. Злотского и профе
Для студентов нехимических специальностей: ПГ, БПГ, ПС, БПС, ВВ, ДС, ЭС, ГФ
Модуль 1 «Реакционная способность веществ». Лекции – 8 ч, практические занятия – 4 ч,
домашнее задание № 1
Номер
темы
Вопросы
Лекция 1. Квантово-механическая модель строения атома
Ключевые слова: атом, корпускулярно-волновые свойства атомов, принцип неопределенности, квантовые числа, орбиталь, уровни и подуровни орбиталей.
Атом - хи
Лекция 2. Электронные конфигурации атомов. Периодический Закон. Периодическая система Д.И. Менделеева
Ключевые слова: электронная структура атомов, последовательность энергетических уровней и подуровней атомов, принципы заполнения атомных орбиталей электронами, периодический зак
Лекция 3. Основные типы химической связи. Ковалентная связь
Ключевые слова: типы химической связи: ионная, металлическая, ковалентная, σ - и - связи, свойства ковалентной связи, механизмы образования связи, валентность.
Полярность и поляризуемость ковалентной связи и молекул
Ключевые слова: направленность ковалентной связи, геометрия молекул, гибридизация, гибридные орбитали, полярность, поляризуемость, электрический момент диполя.
Лекция 5. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь
Ключевые слова: межмолекулярное взаимодействие, разновидности взаимодействия,
механизмы взаимодействий, водородная связь.
Электрически нейтральные
Лекция 6. Химическая термодинамика
Ключевые слова: первый и второй законы термодинамики, стандартная теплота образования вещества, энтальпия, закон Гесса и следствия из него, энтропия, энергия Гиббса, направление хи
Лекция 7. Химическая кинетика
Ключевые слова: скорость химических реакций, закон действия масс, правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса, энергия активации, гомогенный и гетерогенный катализ.
Лекция 8. Химическое равновесие
Ключевые слова: обратимые и необратимые химические реакции, химическое равновесие в гомо- и гетерогенных системах, константа равновесия, смещение химического равнов
Лекция 9. Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Свойства растворов
Ключевые слова: растворы, растворенное вещество, растворитель, растворимость, насыщенные и ненасыщенные растворы, массовая доля растворенного вещества, молярность, нормальность, мо
Лекция 10. Дисперсные системы. Поверхностные явления
Ключевые слова: дисперсионная среда, дисперсная фаза, адсорбция, поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Дисперсные системы – гетерогенные системы, состоящие
Типы гетерогенных дисперсионных систем
(классификация по агрегатным состояниям)
Агрегатное состояние дисперсионной среды
Агрегатное состояние дисперсной фазы
газообразное
Диссоциация
Ключевые слова: электролиты, сольватация, степень диссоциации, константа диссоциации, ионная сила раствора, активность ионов, коэффициент активности, закон разбавле
Водородный показатель
Ключевые слова:ионное произведение воды, водородный показатель (рН), гидроксильный показатель (рОН), кислота, основание, расчеты рН в растворах кислот и оснований.
Расчет рН в растворах сильных и слабых кислот
1. Поскольку диссоциация сильной кислоты (HNO3, HCl, H2SO4, HI, HBr, HСlO4) протекает практически полностью, можно считать: [H+] = Скисл
Расчет рН в растворах сильных и слабых оснований
1. Диссоциация сильного основания (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2) протекает практически полностью:
NaOH Na+ + OH
Лекция 13. Произведение растворимости. Ионно-обменные реакции
Ключевые слова:малорастворимые сильные электролиты, произведение растворимости, растворимость, ионно-обменные реакции, реакция нейтрализации.
Насыщенный ра
Лекция 14. Гидролиз солей. Буферные растворы
Ключевые слова: гидролиз, гидролиз по катиону, гидролиз по аниону, гидролиз по катиону и аниону, константа гидролиза(Кг),степень гидролиза(h),рH растворов солей, буферные растворы,
Лекция 15. Окислительно-восстановительные реакции
Ключевые слова: окислительно-восстановительные реакции (ОВР), степень окисления, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, метод электронного баланса, метод ионно-элек
Лекция 16. Понятие «Электродный потенциал». Электрохимические процессы
Ключевые слова:электродный потенциал, гальванический элемент, электрохимические цепи, стандартный водородный электрод, стандартный электродный потенциал металла, ря
Лекция 17. Электролиз расплавов и растворов солей
Ключевые слова: электролиз расплавов и растворов солей, катод, инертный и активный анод, потенциал разложения.
Электролиз -
Лекция 18. Общие свойства металлов
Ключевые слова: Металлическая связь, электронный газ, ряд активности металлов, активные металлы, металлы средней активности, благородные металлы, тугоплавкие металлы, «амфотерные»
Химические свойства металлов
Главным признаком металлов как химических веществ является их способность терять электроны при взаимодействии с другими атомами, проявляя восстановительные свойства. В соответствии с восстановитель
Применение коррозионно-стойких материалов.
3. Обработка коррозионной среды реагентами.В роли реагентов, замедляющих коррозию, выступают ингибиторы. В зависимости от природы металла и окружающей среды применяются различные и
Лекция 20. Металлы главной подгруппы II группы. Жесткость воды
Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов IIА группы. Жесткость воды, устранение жесткости.
В главную под
Лекция 21. Конструкционные металлы. Алюминий. Хром. Железо
Ключевые слова: физические и химические свойства металлов, оксиды, гидроксиды, соли металлов.
Алюминий– основной представитель металлов главной подгруппы I
Лекция 22. Полимеры
Ключевые слова: полимер, мономер, полимеризация, поликонденсация, пластмассы, эластомеры, каучуки, резины.
Высокомолекулярными соединениями (ВМС), или полимерами, называют
Лекция 23. Химическая идентификация, анализ вещества
Ключевые слова: химическая идентификация, качественный и количественный
анализ, аналитический сигнал, аналитическая реакция, групповой реагент,
специфические реак
Дополнительная
2.1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов – 4-е изд. испр. – М: Высшая школа, 2002. – 743 с.
2.2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия: учебни
Новости и инфо для студентов