Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное общеобразовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Инженерно-строительный институт

Кафедра: «Физики и химии»

Реферат по теме: «Коррозия металлов»

Автор работы: Козырин А.О.

Специальность: «Строительство»

Группа: СТР-11

Руководитель работы: Вилкова Н.Г.

Работа защищена:_________

Оценка:________

Оглавление

Введение 3

Коррозия 4

Типы коррозии 6

Коррозионный элемент 7

Химическая коррозия 8

Механизм протекания коррозии металлов 9

Причины возникновения коррозии металла 10

Электрохимическая коррозия 11

Другие причины коррозии металла 13

Меры защиты металлов от коррозии 13

Антикоррозийная защита неметаллическими покрытиями 15

Заключение 16

Используемая литература и интернет-ресурсы 17

Введение

Металлы составляют одну из основ цивилизации на нашей планете. Их широкое внедрение в промышленное строительство и транспорт произошло на рубеже XVIII-XIX. В это время появился первый чугунный мост, спущено на воду первое судно, корпус которого был изготовлен из стали, созданы первые железные дороги. Начало практического использования человеком железа относят к IX веку до нашей эры. Именно в этот период человечество перешло из века бронзового в век железный.

В XXI веке высокие темпы развития промышленности, интенсификация производственных процессов, повышение основных технологических параметров (температура, давление, концентрация реагирующих средств и др.) предъявляют высокие требования к надежной эксплуатации технологического оборудования и строительных конструкций. Особое место в комплексе мероприятий по обеспечению бесперебойной эксплуатации оборудования отводится надежной защите его от коррозии и применению в связи с этим высококачественных химически стойких материалов.

Целью представленной работы является дать общие сведения о коррозии металлов, её видах и типах, вывести основные методы защиты от коррозионных процессов.

коррозия металл химический

Коррозия

Коррозия металлов — чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода, в том числе железо. Коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения металлов вследствие химического или электрохимического их взаимодействия с окружающей средой. Для процесса коррозии следует применять термин «коррозионный процесс», а для результата процесса — «коррозионное разрушение». Такое разрушение происходит под влияние кислорода воздуха, влаги, оксидов серы, азота и других химически активных веществ. Самое известное проявление коррозии - ржавчина на поверхности стальных и чугунных изделий. Коррозии подвержены не только металлы и их сплавы, но и строительные материалы, в частности бетон.

Коррозийные разрушения бывают сплошными и местными, равномерными и неравномерными. Особенно опасна межкристаллическая коррозия, которая, не разрушая металл с поверхности, распространяется вглубь по границам составляющим металл частиц - кристаллитов.

Коррозия может быть вызвана как химическим, так и электрохимическим процессом. Соответственно, различают химическую и электрохимическую коррозию металлов.

В результате коррозии железо ржавеет. Этот процесс очень сложен и включает несколько стадий. Его можно описать суммарным уравнением:

4Fe⁺³ + 6H₂⁺O^-2(влага) + 3O₂^-2 (воздух) = 4Fe⁺³(OH)₃^-

Гидроксид железа (III) очень неустойчив, быстро теряет воду и превращается в оксид железа (III). Это соединение не защищает поверхность железа от дальнейшего окисления. В результате железный предмет может быть полностью разрушен.

Многие металлы, в том числе и довольно активные (например, алюминий) при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлами оксидной пленкой, которая не позволяет окислителям проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от коррозии. При удалении этой пленки металл начинает взаимодействовать с влагой и кислородом воздуха.

Алюминий в обычных условиях устойчив к воздействию воздуха и воды, даже кипящей, однако если на поверхность алюминия нанести ртуть, то образующаяся амальгама разрушает оксидную пленку – выталкивает ее с поверхности, и металл быстро превращается в белые хлопья метагидроксида алюминия:

4Al⁺³+ 2H₂O^-2 + 3O₂^-2 = 4Al⁺³O^-2(OH)^-

Амальгамированный алюминий взаимодействует с водой с выделением водорода:

2Al⁺³ + 4H₂⁺O^-2 = 2Al⁺³O^-2(OH)^- + 3H₂⁺

Коррозии подвергаются и некоторые малоактивные металлы. Во влажном воздухе поверхность меди покрывается зеленоватым налетом (патиной) в результате образования смеси основных солей.

Иногда при коррозии металлов происходит не окисление, а восстановление некоторых элементов, содержащихся в сплавах. Например, при высоких давлениях и температурах карбиды, содержащиеся в сталях, восстанавливаются водородом.

К коррозии металлов можно отнести также их растворение в жидких расплавленных металлах (натрий, свинец, висмут), которые используются, в частности, в качестве теплоносителей в ядерных реакторах.

При одновременном воздействии на металл внешней среды и механических напряжений все коррозионные процессы активизируются, поскольку при этом понижается термическая устойчивость металла, нарушаются оксидные пленки на поверхности металла, усиливаются электрохимические процессы в местах появления трещин и неоднородностей.