Опыт 1. «Коррозия натрия на воздухе»

Лабораторня работа №3

«Коррозия металлов и методы защиты»

Цель работы:

1. Научиться отличать химическую коррозию от электрохимической.

2. Познакомиться с механизмом образования микрогальванических элементов про коррозии.

3. Научиться разбираться в процессах, протекающих на поверхности металлов при их коррозии.

4. Познакомиться с методами защиты металлов от коррозии.

 

I. Теоретическая часть.

Коррозией металлов называют самопроизвольный процесс разрушения металлов и изделий из них под воздействием окружающей среды.

 

Коррозия металлов классифицируется на:

 

Химическая коррозия металлов — это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды.

Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия, проистекающая в сухих газах при полном отсутствии влаги. Газообразное вещество окружающей среды реагирует с металлом на поверхности металлического изделия и образует с ним соединения.

 

Электрохимическая коррозия — это разрушение металлов, которое сопровождается возникновением электрического тока. Это такая коррозия, в результате которой наряду с химическими процессами (отдача электронов атомами коррозируемого металла — процесс окисления) протекают электрические (перенос электронов от одного участка изделия к другому).

 

 

II. Экспериментальная часть.

Опыт 1. «Составление медно-цинкового элемента»

Теоретическая часть.

 

Коррозия – самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды.

Коррозия металлов – разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства.

Классификация коррозионных процессов:

· По типу разрушения – сплошная коррозия и местная коррозия;

· По механизму разрушения – химическая коррозия и электрохимическая коррозия.

Под химической коррозией подразумевают воздействие металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процессов на границе фаз. Она основана на реакции между металлом и агрессивным реагентом. Этот вид коррозии протекает в основном равномерно по всей поверхности металла. В связи с этим химическая коррозия менее опасна, чем электрохимическая.

Химическую коррозию предотвращают, насыщая поверхностный слой диффузионным покрытием, например, алюминиевым (актирование), а также плакированием, нанесением жаростойких эмалей, тугоплавких карбидов, смешанных соединений покрытия с основой - шпинелей типа N1Cr₂О₄, N1Fe₂O₄.

Под электрохимической коррозией подразумевают процесс взаимодействия металлов с электролитами в виде водных растворов, реже с неводными электролитами, например, с некоторыми органическими электропроводными соединениями или безводными расплавами солей при повышенных температурах.

Для защиты от электрохимической коррозии можно применятьболее благородный металл, что влечет за собой уменьшение коррозионного тока. В случае контакта двух металлов желательно, чтобы их потенциалы были близки. Кроме того, конструкция деталей не должна допускать участков, где может скапливаться влага.

Другой метод - электрохимическая зашита. В случае одной из ее распространенных разновидностей – протекторной зашиты, вместо анодного участка создают как бы новый, введя в контакт с защищающим металлом более отрицательный металл, по сравнению с которым прежний анод становится катодом. Этой же цели добиваются, подключив защищаемую деталь к отрицательному полюсу внешнего источника тока. Для нержавеющих сталей в кислотах применяют положительную поляризацию в области потенциалов, отвечающих пассивации.

 

Экспериментальная часть.

 

Опыт 1. «Коррозия натрия на воздухе».

Кусочек натрия разрезается, при этом необходимо обратить внимание на блестящую поверхность свежего среза металла. Через некоторое время наблюдаем потускнение поверхности среза. Металлический натрий очень быстро взаимодействует с кислородом воздуха, при этом образуется оксидная пленка.

Уравнение химического процесса:

Уравнение полуреакций процесса:

 

Вывод: Окисление натрия происходит в месте контакта металла с окислителем. Продукт коррозии – перекись натрия.