металдардың жалпы қасиеттері. Құймалар. Металдар коррозиясы ppt

1. ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ ҚАРАҒАНДЫ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ «Химия» пәні дәріс тақырыбы: Металдардың

жалпы қасиеті . Құймалар.
Металдар коррозиясы.
.
Қайырбаева М.Ж.
Жорабек А.А.
ҚАРАҒАНДЫ 2020

2. Жоспар:

1. Металдардың жалпы қасиеттері (физикалық,
химиялық қасиеттері)
2. Құймалар
3. Металдар коррозиясы

3.

Дәрістің мақсаты:
Білімділік : Оқушыларға металдардың түрлері,
қасиеттері, металдардың бір-бірінен айырмашылығы,
қолданылуы туралы түсіндіру.
Дамытушылық: Студенттердің іскерлігін, өз бетімен
ізденуін ой-өрісін, шығармашылық мүмкіндігін дамыту,
ғылыми көзқарасын дамыту.
Тәрбиелік: Өз бетімен жұмыс істеп, өз білімін өзі
тексеріп, бағалай білуге үйрету.Өздігінен талпынып,
жауапкершілікті
сезінетін
саналы,өнегелі
ұрпақ
тәрбиелеу.

4. Металдар– Электр тоғы мен жылуды жақсы өткізетін, пластикалық қасиеті жоғары, жылтыр заттар. Мұндай қасиеттердің болуы

Металдар– Электр тоғы мен жылуды жақсы өткізетін,
пластикалық қасиеті жоғары, жылтыр заттар. Мұндай
қасиеттердің болуы металдардың ішкі құрылымымен
байланысты. Металдардың (сынаптан басқа) кристалдық
тор көздерінде металл атомдары орналасқан. Олар бірбірімен
металдық
байланыспен
байланысады.
Металдардың көпшілігі химиялық активті элементтер
болғандықтан жай және күрделі заттармен әрекеттеседі
Металдардың қасиеттері:
1. Металдық жылтыры
2. Жылуды және электр тогын жақсы өткізу
3. Иілімділігі (пластикалығы)
4. Созылғыштығы
5. Қаттылығы
6. Тығыздығы
7. Балқу температуралары

5.

Электр және жылуөткізгіштігі Электр өрісінің әсерінен электрондар
бағытты қозғалысқа ие болады, сөйтіп, электр тогя пайда болады.
Электрөткізгіштігі ең жоғары металдар күміс пен мыс, одан кейін
алтын, алюминий, темір болып келеді. Ең аз электрөткізгіштік
сынапқа тән
Металдық жылтыры Бұл металдардың өзіне тән қасиеттерінің біріоны адамдар өте жоғары бағалап, кейбір көркемөнер туындыларын
жасауға пайдаланады. Металдың бәрі де мөлдір емес, өзіндік
жылтыры бар. Олар көбінесе сұр түсті болып келеді.
Иілімділігі
(пластикалығы)
Металдарды
соққанда,
ұсақ
түйіршіктерге бөлініп шашырап қалмайды, небәрі пішінін өзгертіп
тапталады не жанашылады, яғни соғуға төзімді пластикалық қасиетін,
иілімділігін көрсетеді.
Балқу температурасы 1000° жоғары температурада балқитын
металдарды қиын балқитын, ал одан төмен болса, оңай балқитын деп
бөлінеді. Ең оңай балқитын металл-сынап оның балқу температурасы
38,9 градус. Ең қиын балқитын металл-вольфрам, оның балқу
температурасы 3390 градус, сондықтан оны элеткр шамынынң сымын
дайындау үшін қолданады.

6.

Металдар таза күйінде өте аз қолданылады. Көбіне олардың
орнына таза металдарда кездеспейтін қасиеттері бар
металдардың құймалары қолданылады. Құймаларды алу
балқыған күйінде металдардың бір-бірінде еруіне негізделген,
олар құрамы жағынан қоспаларға да және химиялық
қосылыстарға да ұқсайды.
Қоғам дамыған сайын , адамдар құрам бөліктерін өзгерту
арқылы әртүрлі құймалар алуға болатынын түсінді.
Техниканың әр түрлі саласына қажет материалдарға деген
сұраныстың өсуі, таза металдың қолдану аясын тарылтып,
қажетті қасиеттері бар құймаларды көп өндіруге әкеледі. Осы
күнгі техникада 10000-нан астам құймалар қолданылады
Құймалар — қажетті қасиеттері бар, екі немесе одан да көп
компоненттен түзілген, оның біреуі міндетті түрде металл
болатын қосылыстар. Құйманың компонеті қасиеттері
металға ұқсас бейметалл болуы да мүмкін (мысалы бор,
көміртек, мышьяк, кремний).

7.

8. Құймалар

Ерте кезден-ақ адамдар таза металға қарағанда
олардың құймаларының қасиеттері пайдалы екенін
байқаған. Қазіргі кезде өнеркәсіп пен өндірісте
10000 астам құймалар қолданылады. Олардың
әрқайсысын арнвйы өңдеуден өткізіп қалаған
мақсатқа қолданып келеді. 21-ғасырда ғылым мен
техниканың талабын жеке металдардың қасиеттері
қанағаттандыра
алмайды,
сондықтан
әлемде
өндірілетін металдардың көбі металл жасауға
жұмсалады.

9. Құйма

Көптеген металдар балқытқанда оңай
араласып біртекті қоспа түзеді. Ол
салқындағанда құйма түзеді. Алғаш алынған
мыстың құймасы қола, оның атымен
бүтіндей тарихи кезең – қола ғасыры
аталады.
Оның
қаттылығы
болаттың
қаттылығына жуық. Ерте кезде одан пышақ,
қару-жарақ, тұрмыстық бұйымдар жасалды.

10. Металл және оның құймалары

ҚҰЙМАЛАР – қажетті қасиеттері бар екі
немеме одан да көп компоненттен түзілген,
оның біреуі міндетті түрде металл болатын
қосылыстар.

11. Металл және оның құймалары

Құйманың компоненті – қасиеттері
металға ұқсас бейметал болуы да мүмкін
(бор, көміртек, мышьяк, кремний).
Құйманың әртүрлі қасиеттері мысалы,
дәнекерлеу үшін балқу температурасы
төмен металл қажет болса, ғарыштық
зымырандардың сыртын қаптау үшін
қиын балқитын металдар керек.

12. Темірдің құймасы

Темірдің құймасы – болат пен шойын,
техникалық темірден берік. Шойын –
темірдің көміртекпен құймасы, оның
құйылғыштық қасиеті жоғары, сол сияқты
таза мыстың құйылғыштығы нашар, ал қола
қалыпқа өте жақсы құйылады.

13. Құймалар және оның жіктелуі

Құймалар
Қатты ерітінді
Интерметалдық
құймалар
Механикалық
құймалар

14. Қатты ерітінді

15. Механикалық құймалар

16. Интерметаллидтер

17.

Қара металдар: темір мен оның құймалары (шойын,
болат) қалғандары түсті металдар; алтын, күміс,
платина
химиялық
реактивтерге
төзімділігіне
байланысты асыл металдар; сумен әрекеттесіп сілті
түзетін металдарды сілтілік (Lі, Na, K, Rb, Cs), ал жер
қыртысының негізін құрайтындарын сілтілік жер
металдар; массалық үлесі 0,01%-дан аспайтындарын
сирек металдар деп атайды.

18. Шойын

Темірдің құймасы – шойын. Арнайы домна пештерінде
өндіріледі. Жақсы құйылатын қасиеті бар темір мен
көміртектің (2% жоғарғы қорытпасы; көміртек 2%-дан астам 34,5 %) қайсыбір мөлшерде марганец (1,5 %-ке дейін) кремний
4,5 %-ке дейін, күкірт (0,08 %-тен аспайды), фосфор (1,8 %-ке
дейін) ал кейде басқа да элементтер қосылған қорытпасы.
Шойын темір кендерін домна пештерінде балқыту арқылы
алынатын өңдеудің бастапқы өнімі; қолданылуы мен химиялық
құрамына қарай шойын: қолданбалы, яғни болат қорытуға
арналған шойын, құйма шойын, арнаулы шойын болып
бөлінеді. Шойын құймалардың сапасын жақсарту үшін азғана
мөлшерде түрленгіштер қосып түрлендіру және шойынды
әртүрлі элементтермен қоспалау қолданылады.

19. Шойын түрлері

20.

Шойынды домна пештерінде алады. Домна пешінің биіктігі 25-30м,
екі диаметрі 6м, іші отқа берік кірпіштермен қаланған. Темір кендері
негізінен оксид болғандықтан оларды көмірмен тотықсыздандырады,
бірақ балқыған темір өз ішінде көмірді ерітеді, сондықтан
тотықсызданған темір таза түрде емес, ішінде еріген, 2,14-5% көміртек
және басқа қоспалары күкірт, кремний, фосфор, марганец, т.б.
элементтер болады.

21. Домна пеш

22. Қарағанды шойыны

1960 жылы 3-ші шілдеде Қарағанды
металлургия комбинатында алғашқы шойын
қорытылды.Шойын алушылардың ішінде
Елбасымыз Н.А. Назарбаев та бар еді.
Бүгінде осынау Қазақстан Магниткасына -50
жалдан асты. Домна цехінің құрамында 4
домна пеші, шлакты қайта өңдейтін учаскесі,
құю ашиналардың учаскелері, шөміштерді
(ковш) жөндейтін депо бар. Ал өндірістік
қуаты жылына 5700 тонна шойынды
құрайды.

23. Мыстың құймасы қола

24. Мыстың құрамы - жез

25. Жез

26. Мыстың құймасы - мельхиор

Мыстың құймасы мельхиор

27.

Металл материалдардың сыртқы орта әсерінен өз
бетінше бұзылуын, шіруін коррозия деп атайды.
Кең тараған коррозиялық процесстердің бірі темірдің
таттануы.
Бұл процессті мынандай жинақталған теңдеумен
беруге болады:
4Fe + 6H2O (дымқыл) + 3O2 (ауа) = 4Fe(OH)3

28.

Химиялық
Электрохимиялық
Электрохимиялық коррозия жиі кездеседі:
Мысалы: Қышқылдық ортада:
Анод Fe
Катод Cu
Fe0-2e → Fe 2+
2H+ +2e→2H0
2H0→ H2
Fe 2+ +2Cl- ↔ FeCl2
2Fe +6HCl ↔2FeCl3 +3H2↑
Металдардың бәрі бірдей жемірілуге ұшырай бермейді. Кернеу
қатарында күмістен соң орналасқан металдар "бекзат металдар"
деп аталады, олар іс жүзінде бүлінбейді. Сондықтан бұл
металдарды және олардың құймаларын жемірілуге тыйым салынған
жерлерде қолданады. Мысалы, электрондық өнеркәсіпте, ғарыштық
техникада контактілер жасау үшін алтынды пайдаланады.

29. Коррозия

Коррозиялық процесстерді келесі көрсеткіштері бойынша жіктейді:
· металл бетіндегі немесе көлеміндегі коррозиялық бұзылыстардың түрі
(геометриялық сипаты);
· металдың сыртқы ортамен өзара реакциясының механизмі (химиялық
және электрохимиялық коррозия);
· коррозиялық ортаның типі (атмосфералық, газды, биологиялық, кернеу,
радиациялық);
· коррозиялық ортаның әсерімен бір уақытта металлға әсерін тигізетін
қосымша әрекетердің сипаты.
Бұйымның жарамдылық мерзімін жоғарылату үшін коррозияға қарсы
әртүрлі қорғаныш әдістерін қолданады. Әсер ету уақыты бойынша
оларды тұрақты, яғни бұйымның жарамдылық мерзімінің барлығңында
әсер ететін және уақытша деп бөледі. Уақытша коррозияға қрсы
қорғанышты сақтау және тасымалдау процесінде қолданады, ал қолданар
алдында бұйымды расконсервациялайды.

30.

Тұрақты коррозияға қарсы қорғанышқа металдарды тегістеу (легирование),
термиялық өңдеу, қорғаныш металл және металл емес материалдары жатады.
Электрохимиялық коррозия кезінде тегістеу (легирование) арқылы металды
белсенді күйден пассивті күйге ауыстырады, осы кезде қорғаныш қасиеті
жоғары пассивті пленка түзіледі.
Металдарды термиялық өңдеу таңдамалы коррозияны болдырмайтын
құрылымдық біртектілікке әкеледі және құймалардағы ішкі қысымды түсіреді.
Арнайы жабындарды коррозиядан қорғау үшін кеңінен қолданады, олар
сонымен бірге декоративті функцияларды да орындайды. Металл және металл
емес жабындар болады.
Уақытша коррозияға қарсы қорғаныш – металдар мен бұйымдарды оларды
дайындау, эксплуатациялау, сақтау және тасымалдау кезінде қолданар
алдында алынып тасталынатын заттармен коррозиядан қорғау. Беттері металл
бұйымдар, сонымен бірге металл және металл емес бейорганикалық
жабындармен жабылған бұйымдар уақытша коррозияға қарсы қорғанышпен
жабылады.
Белгіленген технология бойынша уақытша коррозияға қарсы қорғанышты
жүргізу консервация деп аталады. Консервацияны белгіленген технологиялық
процесті және қауіпсіздік талаптарын сақтауға мүмкіндік беретін арнайы
жабдықталған бөлмелерде жүргізеді.

31.

32. Бақылау сұрақтары

1. Металл материалдардың жіктелуі.
2. Қара металдар және құймалар.
3. Түсті металдар.
4. Коррозия, коррозиялық
бұзылыстардың түрлері.
5. Коррозияға қарсы қорғаныш:
- коррозияға қарсы тұрақты қорғаныш;
- коррозияға қарсы уақытша қорғаныш.

33.

Ұсынылатын әдебиеттер тізімі:
1. Глинка Н.Л. Общая химия.-Москва: Интеграл- Пресс, 2003,728с.
2. Коровин Н. В. Общая химия: - Москва: Высшая школа,
2000, -557 с.
3. Лучинский Г.П. Курс химии . - Москва: Высшая школа,
1985. - 258 с.
4. Дробышева Т.И. Общая химия.-Ростов н/Д: Феникс, 2004.448с.
5. Коржуков Н.Г. Общая и неорганическая химия.- Москва:
МИСИС:
ИНФРА-М, 2004-512с.
6. Гольдбрайх З.Е.Сборник задач и упражнений по химии.Москва: ООО Издательство «Астрель», 2004,-383с.
7. Зайцев О.С.Задачи, упражнения и вопросы по химии.Москва, Химия, 1996.-432с.
8. Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г.Лабораторные
работы по химии.-Москва: Высшая школа, 2001.-256с.

34.

Назарларыңызға рахмет!