Л. 3. Металлы_ коррозия металлов

1. Лекция№3. Металлы. Коррозия металлов

2.

3. 1. Положение металлов в ПСХЭ Д.И. Менделеева

1.1. Около 85 металлов
1.2. I,II,III группа А, все элементы
побочных подгрупп
1.3. В конце главных подгрупп
1.4. На ВЭУ: 1,2,3 электрона
1.5. Me0 –nē = Men+ - восстановители

4.

1.6. Металл, как простое вещество
1.7. Металл как сложное вещество
Me2O
MeO
Me2O3
MeOH
Me(OH)2
Me(OH)3
основные
основные
амфотерные
1.8. Металлическая связь и
металлическая кристаллическая
решетка

5. 2. Физические свойства металлов

2.1. Металлический блеск

6. 2.2. Ковкость, плавкость

1 м. Золото
3 м. Медь
2 м. Серебро

7. 2.3. Тепло и электропроводность

1 м. Серебро
2 м. Медь
3 м. Золото
4 м. Алюминий
5 м. Железо

8. 2.4. Различная плотность, г/см³

< 5, легкие
>5, тяжелые
Литий
0,53 г/см³
Осмий
22,6 г/см³

9. 2.5. Различные температуры плавления

< 1000,
легкоплавкие
Ртуть
-39°С
>1000,
тугоплавкие
Вольфрам
3400°С

10. 2.6. Различная твердость

твердые
мягкие
Хром
Щелочные
металлы

11. 2.7. Цвет, агрегатное состояние

По цвету: серые, кроме меди и золота
По агрегатному состоянию: твердые, кроме
ртути

12. Ряд напряжений металлов

13. 3. Металлы в природе

3.1. Активные металлы – в виде солей
NaCl поваренная соль
CaCO3 – мел, известняк, мрамор
Al2O3·2SiO2·2H2O - глина

14. 3.2. Средней активности – оксиды, сульфиды

Fe2O3 - железняк
Al2O3 - бокситы
ZnS, PbS, FeS обманки

15. 3.3. Благородные металлы – в чистом виде

Золото
Платина
Серебро

16. Самые распространённые металлы

Алюминий – около 9%
Железо – около 4,65%

17. 4. Способы получения металлов

Металлургия

18. 4.1. Пирометаллургия – высокая температура

ZnS → ZnO → Zn
1. 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 - обжиг
2. ZnO + H2 = Zn + H2O - восстановление

19. 4.2. Восстановление – (Восстановители: C,CO,Al,H2)

WO3 + 3H2 = W + 3H2O –
водородотермия
Fe2O3 + C = 2Fe + 3CO
- карботермия
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr
- алюмотермия

20. 4.3. Электролиз солей - ток

2NaCl = 2Na + Cl2 ↑

21. 4.4. Выделение из растворов солей

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

22. Ряд напряжений металлов

23. 5. Химические свойства металлов

24. 5.1. С кислородом

От Li до Mg - без нагревания
От Mg до Cu - при нагревании
После Н – нет
4Na + O2 = 2Na2O

25. 5.2. С другими неметаллами

2Al + 3S = Al2S3
3Na + P = Na3P
Ba + Cl2 = BaCl2

26. 5.3. Взаимодействие металлов с водой – см. п.5.2.

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

27. 5.4. Взаимодействие металлов с кислотами

До водорода – да, после водорода – нет
Исключения: H2SO4 (конц) и HNO3 (любая)
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Cu + HCl = не идет

28. 5.5. Взаимодействие металлов с растворами солей

Смотреть ряд активности металлов
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
Hg + AlСl3 = не идет,
так как алюминий активнее ртути

29. 5.6. Вывод:

Химические свойства металлов зависят от
их положения в ряду напряжений

30. 6. Сплавы

31. 6.1. Чугун – железо и более 2,4% углерода

32. 6.2. Сталь – железо и менее 2,4% углерода

33. 6.3. Бронза – медь и олово

34. 6.4. Мельхиор – медь и никель

35. 6.5. Латунь – медь, цинк, олово

36. 6.6. Дюралюминий

37. 6.7. Амальгамы – с ртутью

38. 7. Применение металлов

7.1. Техника
7.2. Провода
7.3. Деньги
7.4. Украшения
7.5. Памятники
7.6. Оружие
7.7. Посуда

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46. 8. Коррозия металлов

47.

- самопроизвольное разрушение металлов и
сплавов под воздействием факторов ОПС

48. 8. Химическая коррозия (газовая)

8.1. Сухие газы
8.2. Агрессивные жидкости неэлектролитов
(бензин, масло, расплавы солей)

49.

50.

51. 9. Электрохимическая коррозия

9.1. Электролиты – кислоты, щелочи, соли
(растворы)
9.2. Ток
9.3. Атмосферная коррозия (СО2 и Н2О)
9.4. Два Ме – гальваническая пара
9.5. Разрушается более активный металл

52.

9.6. Механизм коррозии:
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)2

53. 10. Факторы влияющие на коррозию

10.1. Температура
10.2. Среда: кислотность
10.3. Влажность воздуха
10.4. Положение Ме в ряду напряжений
металлов. Разрушается более активный
металл

54.

55. 11. Виды коррозии

11.1. Сплошная – хим.
11.2. Местная – хим.
11.3. Межкристаллитная
– э/х

56. 12. Способы защиты от коррозии

12.1. Покрытия неметаллическими
веществами – лаки, краски, пасты и т.д.

57.

12.2. Создание металлических покрытий –
нанесение металла на поверхность изделия
(цинкование, хромирование, лужение)

58.

59.

60. 12.3. Покрытие пленками оксидов

Воронение – плотный
слой оксидов железа
Оксидирование

61. 12.4. Создание коррозионно – стойких сплавов

- введение легирующих добавок:Cr,Ni,Co,W

62. 12.5. Ингибиторы коррозии

- замедление скорости коррозии.

63. 12.6. Протекторная защита

- контакт Ме изделия с более активным Ме
(протектор)