Коррозия, как источник загрязнения окружающей среды

1. Государственное бюджетное профессиональное Образовательное учреждения города Москвы Колледж автоматизации и информационных технологий

№ 20
КОРРОЗИЯ КАК ИСТОЧНИК
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
Выполнили:
Студенты 1 курса
Группы Т-123
Леонов Егор
Балашов Иван
Москва, 2016

2. Коррозия

-31 января 1951 г. обрушился железнодорожный мост в Квебеке
(Канада ), введенный в эксплуатацию в 1947 г.
- в 1964 г. рухнуло одно из самых высотных сооружений в мире – 400метровая антенная мачта в Гренландии.
- Из-за повреждений нефтепроводов в реки и на грунт выливается
нефть.
Что же объединяет эти примеры? (разрушение металлических изделий)
Разрушение, или правильнее разъедание, в переводе на латинский
звучит как “кородире”.
Коррозия (от латинского «corrodere» разъедать) – самопроизвольный
окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и
сплавов вследствие взаимодействия с окружающей средой.
Примерно 20% железа ежегодно выплавляемого в мире разрушается от
коррозии.
Коррозия – разрушение металлов под действием окружающей среды,
при этом металлы окисляются по схеме:

3.

• В зависимости от вызываемых коррозией повреждений
поверхности металлов различают следующие ее виды:
• равномерную (сплошную),
• язвенную,
• точечную (питтинг).
• Почему?(Питтинг – большая глубина поражения и малая
площадь)
• По механизму протекания коррозия делиться на два вида:
химическая и электрохимическая
• I. Химическая – коррозия, обусловленная взаимодействием
металлов с веществами, содержащимися в окружающей
среде (газами или электролитами), при этом происходит
окислительно-восстановительное разрушение металла без
возникновения электрического тока в системе.
• Газовая - химическая коррозия, обусловленная
взаимодействием металлов с газами.
• Основной окислитель – кислород воздуха.

4.

Процессы химической коррозии железа:
2Fe + O2 = 2FeO
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
3Fe + 3O2 = FeO·Fe2O3 (смешанный оксид железа (II, III) )
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 (на воздухе в присутствии
влаги)
• Fe(OH)3 t °C→ H2O + FeOOH (ржавчина)
• 3Fe + 4H2O(пар) = Fe3O4 + 4H2
• 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

5.

• II. Электрохимическая – окислительновосстановительное разрушение сплавов и
металлов, содержащих примеси, с возникновением
электрического тока в системе.
• АНОД (более активный металл) – разрушается
КАТОД (менее активный металл или примесь
неметалла, способного + ē) – восстанавливается
средаМе0 – nē → Men+(процесс окисления) кислая
среда: 2H+ + 2ē → H2 (процесс
восстановления)влажный воздух: O2 + 2H2O + 4ē
→ 4OH- (процесс восстановления)

6.

Пример:
• Электрохимическая коррозия железной детали с примесями
меди во влажном воздухе.
• А: Fe0 - 2ē → Fe2+ (Окисление)
• К: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления)
• Итог: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 (белая ржавчина)
• 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 (бурая ржавчина)
• Fe(OH)3 = FeOOH + H2O

7.

• III. Защита от коррозии:
• 1). Металлические покрытия – анодное (покрытие более
активным металлом Zn, Cr) – оцинкованное
железо; катодное (покрытие менее активным
металлом Ni, Sn, Ag, Au) – белая жесть (лужёное железо) –
не защищает от разрушения в случае нарушения покрытия.
• 2). Неметаллические покрытия – органические (лаки,
краски, пластмассы, резина - гумирование, битум);
• неорганические (эмали).
• 3). Протекторная защита – присоединение пластины из
более активного металла (Al, Zn, Mg) – защита морских
судов.
• 4). Электрохимическая (катодная) защита – соединение
защищаемого изделия с катодом внешнего источника тока,
вследствие чего изделие становится катодом. Ток идёт в
противоположном направлении.
• 5). Добавление ингибиторов ( в зависимости от природы
металла –NaNO2, Na3PO4, хромат и бихромат калия, ВМС
органические соединения), адсорбируются на поверхности
металла и переводят его в пассивное состояние.

8.

9.

• Коррозия, в зависимости от природы металла,
агрессивности среды и других факторов, приводит
к различным видам разрушений. По характеру
коррозионного разрушения различают общую, или
сплошную, местную и растрескивающую коррозию.
Растрескивающая коррозия (ж) – это коррозия
металла при одновременном воздействии на
металл коррозионной среды и механических
напряжений, при этом скорость коррозии металла
резко возрастает, например, сезонное
растрескивание холодно деформированных α- и βлатуней, содержащих более 10% цинка.
Неравномерная коррозия более опасна, чем
равномерная, так как вызывает в отдельных местах
значительное уменьшение сечения. Коррозия
наносит как прямые, так и косвенные убытки.

10.

11.

• К косвенным относятся убытки, связанные с отказом
оборудования, пришедшего в негодность из-за
коррозионных процессов, его простоя, замены или ремонта,
порчей продукции других производств в следствии
загрязнения ее продуктами коррозии, высокими допусками
на коррозию, стоимость дополнительно потраченной
электроэнергии, воды, материалов и др.

12.

• К прямым - стоимость испорченных коррозией
трубопроводов, оборудования, машин и др.Коррозию по
механизму протекания принято разделять на химическую и
электрохимическую. Более распространенный - второй вид.
Наука о коррозии и защите металлов изучает особенности и
механизмы протекания

13.

• Наука о коррозии подразумевает не только знание всех
закономерностей протекания процессов коррозии. Нужно
еще и хорошо знать свойства металлов, различных
материалов. При изучении коррозии металлов и методов
защиты от нее, научной базой является физическая химия
и металловедение.Важно знать, что коррозия – это
многостадийный сложный процесс, который необходимо
изучать целостно. Только изучив саму суть коррозионного
процесса, можно приступать к изучению и разработке
методов защиты.Коррозия есть везде, где обрабатываются
и эксплуатируются металлические изделия, конструкции. С
коррозией нужно бороться! Лучше ее предотвращать, чем
потом ликвидировать!

14. Техносфера, техногенез.

• Примеры:
Резкое увеличение антропогенного давления на природу
привело к нарушению экологического равновесия и
вызвало деградацию не только среды обитания, но и
здоровья людей. Полный жизни океан содержит
множество искусственных предметов от плавающего
мусора до гигантских танкеров, авианосцев, подводных
лодок. Водные пространства пересекают трассы морских
путей; дно океана усеяно останками кораблей. На
континентальных водоемах — плотины, водохранилища и
другие гидросооружения; бассейны рек испещрены
каналами и оросительными системами. Одним словом,
люди активно расширяют свою экологическую нишу,
создавая техносферу. Глобальная совокупность продуктов
технической цивилизации именуется техносферой.

15.

16.

17.

18.

Спасибо за внимание!