X
Код презентации скопируйте его
Коррозия
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Коррозия
Скачать эту презентациюCлайд 1
Коррозия Автор: Резванова Дарья Ученица 8 класса ГБОУ СОШ №484 Руководитель Бирюкова З.В. Учитель химии ГБОУ СОШ №484 г.Санкт – Петербург 2012 год Исследовательская работа по химии
Cлайд 2
Спонгиоз серого чугуна Содержание: 1.Введение 2.Теоретическая часть 3.Практическая часть Цель Методика проведения работы Экспериментальные данные 4.Анализ экспериментальных данных: -таблица образцов -фотоматериалы 5. Заключение 6. Литература
Cлайд 3
Ограда Михайловского сада. Коррозия Коррозия Решетка Большого Конюшенного моста. Ограда Мариинской больницы. Коррозия
Cлайд 4
Введение Цель исследования: Изучить влияние параметров технологического режима на процесс коррозии серого чугуна. Объектом исследования: будет выступать коррозия. Предмет исследования: спонгиоз серого чугуна. Задачи исследования: Выполнить эксперимент в лабораторных условиях с конкретными образцами материала (серого чугуна) и раствора хлорида натрия; убедиться в образовании спонгиоза в растворе электролита, доказать существование коррозии, как естественного процесса, сделать выводы. Методы решения: -Изучение научной литературы -Схем и документов; -Выбор исследуемого объекта; -Сбор собственного материала, его анализ и обобщение; -Моделирование процесса коррозии. -Химический эксперимент -Материальная база (работа с родителями). Практическая значимость -Расширение собственного кругозора -Обретение опыта, знаний, навыков в постановке химического эксперимента -Результаты работы отражены в таблицах, фотокарточках, схемах. -Выводы по проделанной работе.
Cлайд 5
2.Теоретическая часть Изделия из металлов и их сплавов под действием воздуха, дождей, почвенной влаги постепенно разрушаются в результате химических реакций, самопроизвольно протекающих между металлами и веществами, содержащимися в окружающей среде. Электрохимическая коррозия протекает при воздействии на металлы растворов и электролитов. В процессе коррозии в атомах металла нарушается связь и они переходят в виде ионов в коррозийную фазу. Попавшие в коррозийную фазу ионы образуют труднорастворимые соединения. Присутствие воды и прежде всего соли – служат хорошо проводящими электролитами. Это можно показать на двух процессах: анодном и катодном.[4] Анодный процесс: Ме→Ме2+ + 2е ионы металла переходят в раствор.(эквивалентное количество электронов остается на поверхности металла). Катодный процесс – ассимиляция (поглощение) избыточных электронов в металле какими-либо деполяризаторами. Примеры катодной реакции: 2H+ +2е → Н2 _восстановление ионов водорода О2 + 2Н2О + 4е→4ОН - реакция восстановления молекул кислорода в нейтральных, щелочных средах. O2 + 4H+ + 4e → 2H2O восстановление молекул кислорода в кислых средах.
Cлайд 6
2.Теоретическая часть По Г.В. Акимову, предполагается существование отдельных участков поверхности, на которых происходят сопряженные реакции разряда катионов избыточными электронами (катодные участки); следовательно, поверхность коррозирующего материала можно представить как более или менее сплошную систему микро и макро коррозийных пар.[4] Мы посчитали, что наличие микропар- один из возможных путей коррозийного процесса, который будет присутствовать в практической части работы. Спонгиоз можно встретить у серого чугуна, подвергаемого воздействию солевых растворов, содержащих преимущественно хлориды. Так губчатость можно наблюдать у различных деталей чугунного кружева нашего города, трамвайных путей, различных насосов. Причем внешняя форма деталей, поражённых губчатостью, почти не изменяется.
Cлайд 7
3. Практическая часть 3.1. Цель: исследовать cпонгиоз серого чугуна при различной концентрации коррозийной среды. 3.2. Методика проведения работы. Опыт №1 1)Приготовили растворы №1,№2,№3,№4,№5. Подготовили образцы из серого чугуна №1,№2,№3,№4,№5. 2) Образцы из серого чугуна с №1 по №5 погрузили соответственно в растворы с №1 по №5 на 1 месяц. 3) Образцы через 1 месяц извлекли, высушили на воздухе. Состав растворов для опытов №1и №2 Таблица №1 № раствора Состав раствора Содержание в 1000 г раствора Режим работы №1 Хлорид натрия NaCl 10 г NaCl t0 C-комнатная №2 Хлорид натрия NaCl 20 г NaCl t0 C-комнатная №3 Хлорид натрия NaCl 30 г NaCl t0 C-комнатная №4 Хлорид натрия NaCl 40 г NaCl t0 C-комнатная №5 Хлорид натрия NaCl 50 г NaCl t0 C-комнатная
Cлайд 8
3. Практическая часть Опыт №1.Наблюдения за спонгиозом образцов Таблица №2
Cлайд 9
3. Практическая часть Опыт №2 1)Приготовили точно такие же растворы, как и в первом опыте №1-№5. Подготовили образцы из серого чугуна №1-№5. 2) Образцы с №1 по №5 подвесили на инертные нити и погрузили в растворы соответственно с №1 по №5. Для ускорения процесса коррозии раствор перемешивали. Значительное ускорение испытаний достигается при переменных условиях коррозии, когда образец некоторое время находился в растворе, а затем извлекался на воздух, и коррозия протекала в плёнке влаги. Поэтому попеременно то опускали, то извлекали образцы. 3)Через пять дней образцы извлекли и просушили.
Cлайд 10
3. Практическая часть Опыт №1.№2 Коррозийные испытания. Коррозийную стойкость материалов можно проверить в условиях эксплуатации соответствующих машин, приборов и, конечно, чугунных оград после их установления. Коррозийная стойкость оценивается на основе наблюдений над образцом и над раствором, вступающим в коррозию. С этой же целью применяют фотографирование образца, а также макро- и микроисследования. Основные качественные показатели коррозии: определение числа коррозийных центров, определение времени появления первого центра, изменение толщины образца, определение убыли или прибыли в весе, качественный анализ пробы раствора. Расчет ведется по десятибалльной шкале коррозийной стойкости материалов.[4] Шкала коррозийной стойкости материалов Таблица №3
Cлайд 11
3.Практическая часть Показатель коррозии, которым выражается в десятибалльной шкале скорость коррозии, нумеруется непосредственно лишь при равномерной коррозии. При неравномерной коррозии он может быть рассчитан по формуле: A=B x876:Сх100 А - глубинный показатель. В - осевой показатель г/м2- час С – плотность г/см3 [4] Мы не будем прибегать к этим способам, мы просто визуально определим коррозийную стойкость серого чугуна в различных средах. Определение коррозийной стойкости серого чугуна Таблица №4 Опыт №1,№2 № образца Наблюдения Группа стойкости, балл 1 Вода приобрела коричневый цвет, в ней находится много ржавой взвеси. На отшлифованной части чугуна – несколько коррозийных центров, а остальная поверхность полностью окислилась. Малостойкие 7 2 Вода не очень коричневая, имеется ржавая взвесь, на отшлифованной части – два коррозийных центра, остальная поверхность вся окислена Понижено стойкие 6 3 На отшлифованной части – один центр. Вода тускло коричневая. Мало взвеси. Понижено стойкие 5 4 Два коррозийных центра на отшлифованной поверхности. Остальная поверхность слабо окислена. Имеется взвесь. Стойкие 4 5 Вода почти прозрачная. Взвеси мало. Коррозийных центров почти нет. Стойкие 2 Везде отшлифованная поверхность стала тусклой
Cлайд 12
4.Анализ экспериментальных данных Мы объяснили это тем, что в процессе диссоциации в растворе окажутся ионы Na+ , Cl-, OH-, Н+. В результате анодного процесса ионы железа перейдут в раствор (на чугуне образуются анодные участки) и катодные участки (восстановление ионов водорода). Где меньше соли, там больше ионов железа перейдёт в раствор. А там, где больше соли, вода начинает испаряться и будут образовываться солевые отложения, металл меньше прокорродирует. Таким образом мы доказали, что серый чугун подвержен спонгиозу, который зависит от коррозийной среды. И наши результаты могут пригодиться в дальнейшем, при изучении этой темы. Исследование показало, что внешняя форма образцов (с №1 по №5) пораженных губчатостью в обоих опытах не изменилась. Визуально наблюдается графитизация образцов чугуна. В опытах получились следующие результаты: чем ниже концентрация раствора, тем у образца ниже коррозийная стойкость и тем больше у него наблюдается спонгиоз.
Cлайд 13
Фотоматериалы 1 2 3 4 5 6 7
Cлайд 14
5.Заключение Данная работа находит применение на промышленных предприятиях (раствор хлорида натрия подают центробежными насосами в электролизёры для получения химических продуктов: щёлочи (NaOH), хлора)[4] и на уроках при изучении коррозии металлов, но, безусловно, лично для нас было очень важно разобраться в этом процессе,теперь нам стало понятно, как разрушается чугунное кружево Петербурга и его трамвайные пути. Один из наиболее опасных видов коррозии- точечная. Она заключается в образовании сквозных поражений – питтингов. Местной коррозии благоприятствуют морская вода, растворы солей (галогенидных: хлорид натрия, магния). Опасность местной коррозии состоит в том, что ,снижая прочность отдельных участков она резко уменьшает надежность конструкций, сооружений, портит всю красоту чугунных оград. Особенно большие неприятности связаны с хлоридом натрия, разбрасываемым в зимнее время на дорогах и тротуарах для удаления снега и льда. Под действием соли и растаявшего снега разрушаются нижние части чугунных решёток, ограда теряет устойчивость и обваливается, если её вовремя не начать реставрировать. Вследствие плавления снега образуются растворы стекающие в канализационные трубы. Хлориды являются активаторами коррозии и приводят к ускоренному разрушению металлов, в частности транспортных средств и подземных коммуникаций. Для работников коммунального хозяйства привлекательность хлорида натрия заключается в его дешевизне. Пока не известно более дешёвое и эффективное средство. Выход один- вовремя убирать снег. Коррозия металлов наносит большой вред экономике и искусству, разрушая памятники. Человечество несёт огромные материальные, и даже национальные потери в результате коррозии произведений творчества из металла (монументы, ограды, детали архитектурного убранства). Поэтому изучение явления коррозии, нахождения каких-то новых методов борьбы с коррозией является одной из важнейших проблем в современном мире. Мы признательны школе, своему учителю, родителям за поддержку при выполнении данной работы.
Cлайд 15
6.Литература 1) «Химия вокруг нас» под редакцией Ю.Н. Кукушкина. Москва Издательство «Высшая школа» 1992, стр 131-151. 2) «Неорганическая химия» Ю.В. Ходаков, Д.А.Эпштейн. Москва Издательство «Просвещение» 1988, стр 112-115. 3) «Неорганическая химия» Л.А. Николаев. Москва Издательство «Просвещение» 1982, с 490-495. 4) «Прикладная электрохимия» Н.П. Федотьев, А.Ф. Алабышев. Издательство Госхимздат Ленинград 1962, стр 137-145. 5) «Лабораторные работы по общей химии» под редакцией Стругацкого М.К. Издательство «Высшая школа» Москва 1983, стр. 69-74. 6) «Советы заводскому технологу» справочное пособие под редакцией Попилова Л.Я. Издательство Госхимздат Ленинград 1985, стр.432, 443,
Cлайд 16
Спасибо за внимание
