Процесс самопроизвольного разрушения металлов и их сплавов называется коррозией металлов. Коррозия возникает при контакте с веществами окружающей среды. Латинское слово corrosio означает «разъедать».
Условия
Коррозия – результат взаимодействия металла с окислителями, к которым относятся кислород, водород, кислоты и щелочи. Основной характеристикой коррозии является окислительно-восстановительная реакция. В процессе коррозии металл окисляется, возвращая окислительный компонент в окружающую среду.
Условиями образования коррозии являются:
- наличие металла – простого или сложного вещества (сплава);
- наличие агрессивной среды – активных веществ, окружающих металл и воздействующих на поверхность;
- длительный 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).
Виды
Коррозию классифицируют по нескольким критериям. Классификация представлена в таблице.
|
В разводе |
Вид |
Описание |
|
Затронутые районы |
Униформа |
Захватывает всю металлическую поверхность |
|
Язвенный (местный) |
Закрывает часть поверхности |
|
|
Пятно (питтинг) |
Глубоко влияет на определенные области |
|
|
Механизм утечки |
Химическая |
Возникает под воздействием химических веществ при отсутствии электролитов. Она может возникать на воздухе (газовая коррозия) и в водной среде (жидкостная коррозия). Под воздействием агрессивной среды металл окисляется, на поверхности образуются сульфидные, оксидные и другие пленки, восстанавливаются коррозийные вещества. Различают кислородно-химическую коррозию и водородную деполяризацию |
|
Электрохимический |
Возникает при наличии электролита – токопроводящего вещества в растворах или расплавах. Может встречаться в почве, море, атмосфере. Он состоит из анодного и катодного процессов, взаимосвязанных и протекающих одновременно. В ходе анодного процесса металл окисляется; в ходе катодного процесса окислитель, присутствующий в растворе (расплаве), восстанавливается |
|
|
Тип агрессивной среды |
Атмосферный |
Возникает во влажной атмосфере |
|
Газ |
Утечки при отсутствии влаги |
|
|
Не асфальтированный |
Встречается на кислых и щелочных почвах |
|
|
Жидкость |
Течет в жидкой среде |
|
|
Радиация |
Воздействие радиоактивных веществ |
|
|
Контакт |
Контакт двух металлов во влажной среде |
|
|
Биокоррозия |
Воздействие на живые организмы. Бактериальные отходы 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 и грубым. Такой металл нельзя использовать в производстве. Поэтому были разработаны методы защиты металла от коррозии.
Сохранить свойства металла и продлить срок службы металлических изделий можно, используя:
- металлическое покрытие – нанесение тонкого слоя других металлов;
- неметаллическое покрытие – изолирующее металл от окружающей среды органическими или неорганическими веществами – лаком, эмалью, пластиком, резиной, краской;
- электрохимическая защита – применение постоянного электрического поля;
- ингибиторная защита – использование ингибиторов для защиты металла в кислой среде.
Существует два типа металлических покрытий:
- катод – покрытие пассивными металлами (Ni, Sn, Ag, Au);
- анодный – покрытие активными металлами (Zn, Cr).
Морские суда защищены пластинами из более активных металлов (алюминия, магния, цинка), чем корпус корабля.
Металл также защищается изнутри за счет добавления в состав устойчивых к коррозии химических элементов. Например, нержавеющая сталь содержит хром, углерод, кремний, серу, фосфор и марганец.
Что мы узнали?
На уроке химии в 9 классе мы узнали о коррозии, ее видах и методах защиты. Коррозия – это саморазрушение металла под воздействием факторов окружающей среды, к которым относится воздействие кислорода, водорода, кислот и щелочей. Под воздействием внешних элементов поверхность металла окисляется, становится тонкой и хрупкой. Тема коррозии важна для производства сплавов и металлических изделий. Для продления срока службы в металл добавляют антикоррозийные элементы или поверхность покрывают другими металлами, органическими или неорганическими веществами и ингибиторами.
Комментирование закрыто