เคมีอนินทรีย์. คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ อัตราการพัฒนาการกัดกร่อน

1 หัวข้อ "คุณสมบัติทั่วไปของโลหะ" (2 ชั่วโมง)

บทที่ 2.

หัวข้อของบทเรียน:

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ แนวคิดเกี่ยวกับการกัดกร่อนของโลหะและวิธีการป้องกัน (ภาพรวม) การทำซ้ำและความรู้ทั่วไป

เอ็นอาร์เค."วิธีการป้องกันการกัดกร่อน - การเคลือบป้องกันด้วยโลหะอื่น ๆ และสารเติมแต่งเพื่อให้ได้โลหะผสมสแตนเลส"

สถานที่ของบทเรียนในหัวข้อ: 2 บทเรียน

ประเภทบทเรียน:เรียนรู้เนื้อหาใหม่โดยใช้การนำเสนอ

ประเภทของบทเรียน:รวมกัน

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

· เพื่อให้แน่ใจว่านักเรียนเข้าใจและเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของหัวข้อ "โลหะเป็นองค์ประกอบ" และ "โลหะเป็นสสารอย่างง่าย"

· นำนักเรียนให้เข้าใจคุณสมบัติทางเคมีของโลหะและปฏิกิริยาที่เป็นรากฐานของโลหะ

ปรับปรุงความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับโลหะ สารประกอบ คุณสมบัติของโลหะ

·เพื่อสร้างเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาความสามารถในการทำงานกับแหล่งข้อมูลและคำศัพท์ทางเคมีอย่างมีสติ

งาน:

บทช่วยสอน:

· สรุปความรู้ของนักเรียนที่ได้รับก่อนหน้านี้เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติทางเคมีทั่วไปของโลหะ

· ทำซ้ำคุณสมบัติของปฏิกิริยาของโลหะด้วยสารละลายอิเล็กโทรไลต์

· พัฒนาความคิดเชิงตรรกะเมื่อสรุปความรู้และสรุปคุณสมบัติทั่วไปของโลหะสำหรับตัวแทนแต่ละบุคคลของสารอย่างง่ายประเภทนี้

· จากความรู้ที่ได้รับมาก่อนหน้านี้ของนักเรียน ทำให้พวกเขาเข้าใจความแตกต่างของแนวคิดเกี่ยวกับโลหะในฐานะองค์ประกอบทางเคมีและโลหะในฐานะสสารอย่างง่าย

· พัฒนาทักษะและความสามารถอย่างต่อเนื่องในการวาดสมการ เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ในปฏิกิริยารีดอกซ์ ความสามารถในการเปรียบเทียบ วิเคราะห์ และสรุปผล

สร้างเงื่อนไขให้นักเรียนได้รับความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของโลหะและปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

อธิบายปรากฏการณ์การกัดกร่อนของโลหะ ค้นหาว่าการกัดกร่อนคืออะไร ประเภท กลไก (โดยใช้ตัวอย่างการกัดกร่อนของเหล็ก) วิธีป้องกันการกัดกร่อน

กำลังพัฒนา:

ส่งเสริมการพัฒนาความคิดเชิงตรรกะของนักเรียน ความสามารถในการวิเคราะห์และเปรียบเทียบ ทำงานกับข้อมูลเพิ่มเติมเมื่อแสดงข้อความ

การเลี้ยงดู:

· เพื่อสร้างความสนใจในเรื่องผ่านความสามารถด้านมัลติมีเดียของคอมพิวเตอร์

ส่งเสริมการสร้างแนวคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลและความสัมพันธ์

· พัฒนาความปรารถนาเพื่อส่วนรวม ;

· เพื่อสร้างแนวคิดโลกทัศน์เกี่ยวกับการรู้เท่าทันธรรมชาติ

ผลการเรียนรู้ตามแผน:

ทราบ:

· คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ

การหาค่าการกัดกร่อนของโลหะ ประเภท และวิธีการป้องกัน

· สภาวะที่ส่งเสริมและป้องกันการกัดกร่อน

สามารถ:

พิสูจน์คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ: จดสมการของปฏิกิริยาเคมีในรูปโมเลกุลและรีดอกซ์

· อธิบายสาระสำคัญของการกัดกร่อนของสารเคมีและไฟฟ้าเคมี

วิธีการศึกษา:

· คอมพิวเตอร์,

· รองรับมัลติมีเดีย

· ระบบธาตุเคมี

การนำเสนอในหัวข้อ "คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ"

"การกัดกร่อนของโลหะ"

ระหว่างเรียน:ฉัน. ส่วนเบื้องต้น เวลาจัดงาน.

1. การทักทายนักเรียน

2. การพิจารณาผู้ที่ขาดเรียน

3. ตรวจสอบความพร้อมสำหรับการเริ่มต้นบทเรียน

4. การจัดระเบียบความสนใจกำหนดเป้าหมายของบทเรียน

ครั้งที่สอง. ปรับปรุงและตรวจสอบความรู้

1 การแปลงด้านหน้า

คำถามและงานสำหรับงานของนักเรียน:

· โลหะอยู่ที่ไหนใน PS ขององค์ประกอบทางเคมี?

· โครงสร้างอะตอมของโลหะทั้งหมดคืออะไร?

คุณสมบัติรีดอกซ์ของโลหะคืออะไร?

พันธะโลหะคืออะไร?

โปรยคริสตัลโลหะคืออะไร?

พบได้อย่างไรในธรรมชาติ? ทำไมโลหะส่วนใหญ่จึงเกิดเป็นสารประกอบ?

คุณสมบัติทางกายภาพมีลักษณะอย่างไร? อธิบายสิ่งนี้หากเป็นไปได้

· การนำไฟฟ้า, การนำความร้อน(อธิบายได้จากการปรากฏตัวของอิเล็กตรอนอิสระในตะแกรงโลหะที่สามารถเคลื่อนที่ได้ง่าย);

· ความอ่อน, ความเป็นพลาสติกของโลหะ(ความสามารถของสิ่งที่เรียกว่า "ก๊าซอิเล็กตรอน" นั่นคือ อิเล็กตรอนอิสระที่จะจับโครงร่างของอะตอมโลหะ)

· ความเปราะบางของโลหะ(ในตัวอย่างโครเมียมและแมงกานีส)

ในกรณีนี้ปฏิกิริยารีดอกซ์จะเกิดขึ้นในระหว่างที่โลหะถูกออกซิไดซ์และตัวออกซิไดเซอร์ที่มีอยู่ในตัวกลางจะลดลง อิเล็กตรอนจะผ่านจากโลหะไปยังตัวออกซิไดเซอร์โดยตรงโดยไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจร

สาธิต:ตัวอย่างเช่น ลองเผาลวดทองแดงในอากาศ คุณกำลังดูอะไร? (คำตอบที่แนะนำ: เราสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของสี - ลักษณะของการเคลือบสีดำซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาเคมีได้ผ่านไปแล้ว)

เมื่อทองแดงทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ปฏิกิริยาต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

2ค ยู + O2=2 ซี ยู O (เขียนในสมุดบันทึกและบนกระดาน นักเรียนที่ได้รับเรียกทำงานที่กระดาน)

โลหะส่วนใหญ่ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศ เกิดเป็นฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว หากฟิล์มนี้มีความหนาแน่น ยึดเกาะได้ดีกับพื้นผิว ก็จะช่วยป้องกันโลหะจากการถูกทำลายต่อไป ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมในออกซิเจน ปฏิกิริยาต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

4Al + 3O2 = 2Al2O3 (เขียนลงในสมุดและบนกระดาน)

ฟิล์มออกไซด์จะติดแน่นกับพื้นผิวโลหะ และไม่มีออกซิเจนเข้าสู่โลหะอีก เราสามารถพูดได้ว่าการเคลือบดังกล่าวเป็นผลดีต่ออลูมิเนียมเนื่องจากจะไม่เกิดการทำลายต่อไป ฟิล์มออกไซด์หนาแน่นของสังกะสี นิกเกิล โครเมียม ดีบุก ตะกั่ว ฯลฯ

ในกรณีของการกัดกร่อนทางเคมีของเหล็ก จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

3 เฟ + 2O2= เฟ 3 โอโฟร์ ( FeO เฟ 2 O3)

ฟิล์มเหล็กออกไซด์หลวมมาก (โปรดจำไว้ว่าวัตถุที่เป็นสนิม - ทันทีที่คุณหยิบมันขึ้นมา ร่องรอยของสนิมจะยังคงอยู่) และไม่ยึดติดกับพื้นผิวโลหะอย่างแน่นหนา ดังนั้นออกซิเจนจึงแทรกซึมเข้าไปมากขึ้นเรื่อย ๆ การกัดกร่อนจะดำเนินไปจนกว่าวัตถุจะสมบูรณ์ ถูกทำลาย

การกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมี (รายการโน๊ตบุ๊ค)(สไลด์ 7)

การกัดกร่อนประเภทนี้แพร่หลายมากขึ้น มันส่งผลกระทบต่อหม้อไอน้ำ, ชิ้นส่วนใต้น้ำของเรือ, โครงสร้างโลหะและโครงสร้างใต้น้ำและในบรรยากาศ, ท่อวางบนพื้น, ปลอกสายเคเบิล ฯลฯ

การกัดกร่อนของเคมีไฟฟ้าทำให้เกิดวงจรไฟฟ้า ทั้งโลหะหนึ่งและโลหะที่สัมผัสกันอาจถูกกัดกร่อนได้ พิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อใส่สังกะสีลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง (สาธิตประสบการณ์)คำถามสำหรับชั้นเรียน:

"คุณกำลังดูอะไร?" (คำตอบ: สังกะสีทำปฏิกิริยากับกรดและปล่อยก๊าซออกมา)

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด สังกะสีจะบริจาคอิเล็กตรอน 2 ตัว ในกรณีนี้ มันถูกออกซิไดซ์และกลายเป็นสารละลายในรูปของไอออน:

สังกะสี – 2 อี - = สังกะสี 2+ (เขียนบนกระดานและในสมุดบันทึก)

ไฮโดรเจนไอออนบวกจะลดลง เกิดก๊าซขึ้น - ไฮโดรเจน:

2 H + + 2 e - \u003d H2 (เขียนบนกระดานและในสมุดบันทึก)

สมการปฏิกิริยาในรูปไอออนิก:

สังกะสี + 2 H+ = H2 + สังกะสี 2+ (เขียนบนกระดานและในสมุดบันทึก)

มีการสังเกตว่าโลหะบริสุทธิ์พิเศษมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่น เหล็กบริสุทธิ์พิเศษกัดกร่อนน้อยกว่าเหล็กทั่วไปมาก เสา Kutub ที่มีชื่อเสียงในอินเดียใกล้กับเดลียืนหยัดมาเกือบหนึ่งหมื่นห้าพันปีแล้วและไม่ถูกทำลายแม้จะมีสภาพอากาศร้อนชื้นก็ตาม ทำจากเหล็กซึ่งแทบไม่มีสิ่งเจือปน วิธีที่นักโลหะวิทยาโบราณจัดการเพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์เช่นนี้ยังคงเป็นเรื่องลึกลับ

วิธีการป้องกันการกัดกร่อน

การป้องกันการป้องกัน

การป้องกันด้วยโลหะที่ใช้งานน้อย

ทู่

ป้องกันไฟฟ้า

การสร้างโลหะผสมที่ทนทานต่อการกัดกร่อน

การเพิ่มสารยับยั้ง

สารเคลือบต่างๆ.

ข้อความของนักเรียน เอ็นอาร์เค.

1. "วิธีการป้องกันการกัดกร่อน - การเคลือบป้องกันด้วยโลหะอื่น ๆ และสารเติมแต่งเพื่อให้ได้โลหะผสมสแตนเลส"

2. "ความสำเร็จสมัยใหม่ในด้านการสร้างโลหะผสมใหม่ การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจสาขาต่างๆ"

วัสดุสำหรับข้อความ

ข้อความที่ 1 การป้องกันการป้องกันโลหะที่ต้องได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนจะถูกเคลือบด้วยโลหะที่มีความว่องไวกว่า โลหะนั้นซึ่งจะถูกทำลายเป็นคู่ ๆ เรียกว่าตัวป้องกัน ตัวอย่างของการป้องกันเช่นเหล็กชุบสังกะสี (เหล็ก - แคโทด, สังกะสี - แอโนด), การสัมผัสของแมกนีเซียมและเหล็ก (แมกนีเซียม - ตัวป้องกัน)

เหล็กมักถูกชุบด้วยโลหะอื่น เช่น สังกะสีหรือโครเมียม เพื่อป้องกันการกัดกร่อน (สไลด์ 10 และตาราง "วิธีการป้องกันการกัดกร่อน)

เหล็กชุบสังกะสีได้จากการเคลือบด้วยสังกะสีบาง ๆ สังกะสีช่วยปกป้องเหล็กจากการกัดกร่อนแม้ความสมบูรณ์ของสารเคลือบจะถูกทำลาย ในกรณีนี้ เหล็กมีบทบาทเป็นแคโทดในระหว่างการกัดกร่อน เนื่องจากสังกะสีถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายกว่าเหล็ก:

สังกะสี -2e- = สังกะสี 2+ (เขียนบนกระดานและในสมุดบันทึก)

กระบวนการต่อไปนี้กำลังทำงานบนฮาร์ดแวร์ที่ได้รับการป้องกัน:

2 ชม + + 2 อี - = ชม 2 (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด)

หรือ

อ 2 + 2 ชม 2 อ+4 อี - = 4 โอ้ - (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง)

สังกะสี 2+ + 2 OH- = สังกะสี (OH) 2 (เขียนบนกระดานและในสมุดบันทึก)

แอโนดแมกนีเซียมล้อมรอบด้วยส่วนผสมของยิปซั่ม โซเดียมซัลเฟต และดินเหนียวเพื่อให้เกิดการนำไอออน ท่อทำหน้าที่เป็นแคโทดในเซลล์กัลวานิก (รูปที่ 5 การป้องกันท่อน้ำเหล็ก)

ข้อความที่ 2 การป้องกันโลหะด้วยโลหะที่ว่องไวน้อย. สิ่งที่เรียกว่า "เหล็กวิลาด" ได้จากการหุ้มเหล็กแผ่นด้วยชั้นดีบุกบางๆ ดีบุกปกป้องเหล็กตราบเท่าที่ชั้นป้องกันยังคงอยู่ ทันทีที่ได้รับความเสียหาย อากาศและความชื้นจะเริ่มส่งผลกระทบต่อเหล็ก ดีบุกยิ่งเร่งกระบวนการกัดกร่อน เพราะมันทำหน้าที่เป็นแคโทดในกระบวนการไฟฟ้าเคมี

ดังนั้นในกรณีนี้เหล็กจึงทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและถูกออกซิไดซ์

ป้องกันไฟฟ้า.โครงสร้างซึ่งอยู่ในสภาพแวดล้อมของอิเล็กโทรไลต์นั้นเชื่อมต่อกับโลหะชนิดอื่น (โดยปกติจะเป็นชิ้นส่วนของเหล็ก ราง ฯลฯ) แต่ผ่านแหล่งจ่ายกระแสภายนอก ในกรณีนี้ โครงสร้างที่จะป้องกันเชื่อมต่อกับแคโทด และโลหะเชื่อมต่อกับแอโนดของแหล่งกระแส ในกรณีนี้ อิเล็กตรอนจะถูกดึงออกจากขั้วบวกโดยแหล่งกำเนิดปัจจุบัน ขั้วบวก (โลหะป้องกัน) จะถูกทำลาย และตัวออกซิไดซ์จะลดลงที่แคโทด การป้องกันไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบเหนือการป้องกันดอกยาง: ระยะแรกประมาณ 2,000 ม. ระยะที่สองคือ 50

ข้อความที่ 3 การสร้างโลหะผสมที่ทนทานต่อการกัดกร่อน. หากโลหะ เช่น โครเมียม สร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่น จะถูกเติมลงในเหล็ก และโลหะผสมจะก่อตัวขึ้น - เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กดังกล่าวเรียกว่าโลหะผสม ความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของนักโลหะวิทยาในการป้องกันการกัดกร่อนคือการสร้างเหล็กกล้าที่ทนทานต่อการกัดกร่อน ผลจากการลดปริมาณคาร์บอนในเหล็กกล้าไร้สนิมลงเหลือ 0.1% ทำให้สามารถผลิตโลหะแผ่นจากเหล็กกล้าไร้สนิมได้ "เหล็กกล้าไร้สนิม" ทั่วไปประกอบด้วยโครเมียม 18% และนิกเกิล 8% เหล็กกล้าไร้สนิมตันแรกในประเทศของเราถูกถลุงในปี 1924 ในเมือง Zlatoust ขณะนี้ได้มีการพัฒนาเหล็กกล้าที่ทนต่อการกัดกร่อนได้หลากหลายประเภท เหล่านี้มีทั้งโลหะผสมเหล็กโครเมียมนิกเกิลและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะผสมนิกเกิลที่ทนต่อการกัดกร่อนที่ผสมกับโมลิบดีนัมและทังสเตน โลหะผสมเหล่านี้ผลิตขึ้นที่โรงงานของเราเช่นกัน

โลหะผสมจำนวนมากซึ่งมีสารเติมแต่งเล็กน้อยของโลหะที่มีราคาแพงและหายาก ได้รับความต้านทานต่อการกัดกร่อนและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม ตัวอย่างเช่น การเติมโรเดียมหรืออิริเดียมลงในแพลทินัมจะเพิ่มความแข็งมากจนผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโรเดียมหรืออิริเดียม เช่น เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ ชิ้นส่วนของเครื่องจักรใยแก้ว แทบจะกลายเป็นนิรันดร์

ข้อความที่ 4 ทู่โลหะ. Passivation คือการก่อตัวของชั้นออกไซด์ที่เกาะแน่นบนผิวโลหะซึ่งป้องกันการกัดกร่อน พื้นผิวของโลหะได้รับการปฏิบัติเพื่อให้เกิดฟิล์มออกไซด์ที่บางและหนาแน่นซึ่งป้องกันการทำลายของสารพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น กรดซัลฟิวริกเข้มข้นสามารถขนส่งในถังเหล็กได้ เนื่องจากกรดดังกล่าวก่อตัวเป็นฟิล์มบางแต่แข็งแรงมากบนพื้นผิวโลหะ การทำให้ทู่เกิดจากตัวออกซิไดซ์ที่แรงอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น การจัดเก็บใบมีดโกนในสารละลายโพแทสเซียมโครเมตช่วยให้คมนานขึ้น มิฉะนั้น ภายใต้การกระทำของอากาศชื้น เหล็กจะออกซิไดซ์และพื้นผิวของมันจะขึ้นสนิม

วี. การรวมวัสดุใหม่ สรุป การสะท้อน.

แบบฝึกหัด 10 หน้า 112 ของตำราเรียนปากเปล่า

การวัดผล

บทสรุป.

วี.ไอ. การบ้าน.

§ 37 บันทึกในสมุดบันทึก ทำซ้ำ§ 36 สรุปเนื้อหาในหัวข้อ "คุณสมบัติทั่วไปของโลหะ"

เตรียมพร้อมสำหรับบทเรียนต่อไป

กลุ่มที่ 1: "โลหะอัลคาไล"

กลุ่มที่ 2: "โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ"

กลุ่มที่ 3: "กลุ่มโลหะ III A"

มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐ Omsk
ภาควิชา "เคมี"
Novgorodtseva L.V.
เคมีทั่วไป
คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ
การกัดกร่อนของโลหะ
บรรยาย
มัลติมีเดียสไลด์บรรยาย
©ออมสตู 2557

การแพร่กระจายของโลหะในธรรมชาติ

โลหะในธรรมชาติ คลาร์ก

หมายเลขคลาร์ก (หรือคลาร์กขององค์ประกอบ มักจะพูดว่า
เพียงแค่ธาตุคลาร์ก) - ตัวเลขที่แสดงค่าเฉลี่ย
เนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีในโลก
เปลือกโลก ไฮโดรสเฟียร์ โลก อวกาศ
ร่างกาย ระบบธรณีเคมีหรือเคมีจักรวาล ฯลฯ
เทียบกับมวลรวมของระบบนี้
แสดงเป็น % หรือ g/kg
ที่สุด
จัดจำหน่ายจาก
โลหะในดิน
เห่า
อลูมิเนียม
อัล-
8.45% (มวล)
เหล็ก
Fe-
4.4% (น้ำหนัก)
แคลเซียม
Ca-
3.3% (น้ำหนัก)
โซเดียม
นา-
2.6% (มวล)
แมกนีเซียม
มก-
2.1% (มวล)
ไทเทเนียม
Ti-
0.61% (มวล)

สารประกอบโลหะที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ

จากสารประกอบโลหะธรรมชาติมากที่สุด
ออกไซด์มีอยู่ทั่วไป
Fe2O3 - ออกไซด์; Fe3O4 - แร่เหล็กแม่เหล็ก, แมกนีไทต์;
Cu2O - คิวไรท์; Al2O3 - คอรันดัม TiO2 – รูไทล์, แอนาเทส, บรูคไคต์;
MnO2 - ไพโรลูไซต์; SnO2 - แคสซิไรต์ ฯลฯ
ซัลไฟด์ที่แพร่หลายของกิจกรรมต่ำ
โลหะ: NiS; CuS; สังกะสี พีบีเอส; FeS2
ในรูปของเฮไลด์: - ฟลูออไรด์, คลอไรด์ - อัลคาไลน์ และ
โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ
ในรูปของคาร์บอเนต - โลหะเบา - Mg, Ca (CaCO3)
ในรูปของซัลเฟต - โลหะที่ใช้งาน Na, Ca, Ba, Mg (Na2SO4)
เกลือของโลหะที่ละลายน้ำได้จะพบในน้ำทะเล ทะเล ทะเลสาบ

การได้รับโลหะ

การสกัดโลหะจากแร่

โลหะส่วนใหญ่พบในธรรมชาติในรูปแบบ
ผสมกับธาตุอื่น ๆ ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแร่
ในสถานะอิสระ (นักเก็ต)
พบทองคำและทองคำขาวและ
เงินและทองแดง - บางส่วน บางครั้ง
เจอปรอทพื้นเมือง
โลหะอื่น ๆ
Au และ Pt ถูกขุดผ่าน
การแยกทางกลออกจากหิน
ซึ่งถูกปิดล้อม (เช่น
ล้าง) หรือโดยการสกัด
จากหินด้วยน้ำยาต่างๆ
ตามด้วยการสกัดจาก
สารละลาย

ไพโรเมทัลโลเจอร์

การได้รับโลหะจากแร่ของพวกเขา
การกู้คืนที่สูง
อุณหภูมิ
ผู้ฟื้นฟู
คาร์บอน (โค้ก)
PbO + C = Pb + CO
คาร์บอนมอนอกไซด์
(ครั้งที่สอง)
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
ไฮโดรเจน
MnO2 + 2H2 = Mn + 2H2O
ไฮโดรเทอร์มี
มีความกระฉับกระเฉงมากขึ้น
โลหะ
(เมทัลโลเทอร์มี)
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
อะลูมิโนเทอร์มี
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
แมกนีเซียมเทอร์มี
คาร์โบเทอร์มี

ไฮโดรโลหะวิทยา

การละลายของธรรมชาติ
สารประกอบในรูปของน้ำ
การแก้ปัญหาโดยใช้ต่างๆ
น้ำยาตามด้วย
การปลดปล่อยโลหะจาก
สารละลาย. กระบวนการดำเนินต่อไป
อุณหภูมิปกติ
ตัวรีดิวซ์ - แอกทีฟ
โลหะหรืออิเล็กตรอน
ทองคำสกัดจากแร่โดยใช้โพแทสเซียมไซยาไนด์และ
แล้วประกอบขึ้นใหม่ด้วยผงสังกะสี
2K + Zn → K2 + 2Au
โลหะจะได้รับในสถานะที่แบ่งอย่างประณีต

ELECTROMETALLURGY

Electrometallurgy - รับโลหะจากน้ำ
สารละลายหรือละลายโดยใช้กระแสไฟฟ้า
(ด้วยไฟฟ้า)
อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายที่เป็นน้ำ: เพื่อให้ได้โลหะที่มีความเข้มข้นต่ำ
CuSO4 + H2O → Cu0 + H2SO4 + O2
แคโทด (-): Cu2+ + 2e- → Cu0
แอโนด (+): 2H2O - 4e- → O2 + 4H+
อิเล็กโทรไลซิสละลาย: สำหรับ
การได้รับโลหะที่ใช้งาน
2NaClmelt → 2Na0 + Cl20
แคโทด (-): Na+ + 1e- → Na0
แอโนด (+): 2Cl- - 2e- → Cl20

วิธีการลอยตัว

การลอยเป็นวิธีการที่ขึ้นอยู่กับ
ความสามารถในการเปียกพื้นผิวที่แตกต่างกัน
น้ำแร่.
ตัวอย่าง : แร่ที่ประกอบด้วยโลหะกำมะถันเปล่าๆ
หิน บด เติมน้ำ เพิ่มขั้วต่ำ
สารอินทรีย์ (ให้เกิดฟอง) และขนาดเล็ก
ปริมาณของรีเอเจนต์ "ตัวสะสม" ที่ถูกดูดซับ
พื้นผิวของแร่ เจ็ตจะถูกส่งผ่านส่วนผสมจากด้านล่าง
อากาศ. เป็นผลให้อนุภาคแร่ที่มีชั้นของโมเลกุล
"ตัวสะสม" ติดอยู่กับฟองอากาศและอนุภาคก็ว่างเปล่า
หินเปียกน้ำจมลงไปด้านล่าง จากนั้นโฟม
รวบรวม บีบ และรับแร่ที่มีเนื้อหาสูง
โลหะ.

วิธีแม่เหล็ก

การแยกด้วยแม่เหล็กใช้สำหรับการทำประโยชน์ให้กับแร่ที่มี
แร่ธาตุที่มีความไวต่อแม่เหล็กค่อนข้างสูง ถึงพวกเขา
ได้แก่แมกนีไทต์ แฟรงคลิไนต์ อิลเมไนต์ และไพร์โรไทต์ รวมทั้ง
แร่เหล็กอื่น ๆ บางชนิดที่พื้นผิวอาจเป็นได้
ให้คุณสมบัติที่ต้องการโดยการเผาที่อุณหภูมิต่ำ
การแยกจะดำเนินการทั้งในน้ำ
เช่นเดียวกับในสภาพแวดล้อมที่แห้ง แยกแห้ง
เหมาะสำหรับธัญพืชขนาดใหญ่
เปียก - สำหรับทรายละเอียดและ
สไลม์ ตัวคั่นแม่เหล็กธรรมดา
เป็นอุปกรณ์ที่
ชั้นแร่หนาหลายชั้น
เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในแม่เหล็ก
สนาม. อนุภาคแม่เหล็กถูกดึงออกมา
จากการไหลของธัญพืชด้วยเทปและรวบรวมไว้
การประมวลผลเพิ่มเติม ไม่ใช่แม่เหล็ก
อนุภาคยังคงอยู่ในกระแส

ลักษณะของพันธะเคมีในโลหะ

คุณสมบัติทางกายภาพทั่วไป

การนำไฟฟ้าสูง, การนำความร้อนสูง,
ความเป็นพลาสติกเช่น ความสามารถในการเปลี่ยนรูป
อุณหภูมิปกติและสูงขึ้นโดยไม่ยุบตัว
เนื่องจากคุณสมบัตินี้โลหะ
สามารถหลอมรีด
การวาดลวด (การวาด)
ปั๊ม
โลหะมีอยู่ในธรรมชาติ
ยังเป็นโลหะ
เปล่งปลั่งเนื่องจาก
ความสามารถของพวกเขา
สะท้อนแสงได้ดี

โลหะ เซมิคอนดักเตอร์ ไดอิเล็กทริก. ทฤษฎีโซน

พันธะโลหะ

ความสามารถของอิเล็กตรอนในการเคลื่อนที่อย่างอิสระผ่านคริสตัล
และถ่ายโอนพลังงานจากส่วนหนึ่งไปยังอีกหน้าที่หนึ่ง
สาเหตุที่โลหะมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง
เวเลนซ์อิเล็กตรอนที่สร้างพันธะเคมี
ไม่ได้เป็นของอะตอมที่เฉพาะเจาะจงตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป
แต่สำหรับผลึกโลหะทั้งหมด ในขณะเดียวกัน เวเลนต์อิเล็กตรอน
สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระภายในคริสตัล
จึงได้รับการศึกษา
เรียกว่า พันธะเคมี
พันธะโลหะ
ชุด "ฟรี"
อิเล็กตรอนในโลหะด้วยแก๊สอิเล็กตรอน

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ

อิเล็กโทรดไฮโดรเจนมาตรฐาน

เพื่อสร้างสเกลอิเล็กโทรดที่เป็นตัวเลข
ศักยภาพต้องการศักยภาพของอิเล็กโทรดใด ๆ
กระบวนการมีค่าเท่ากับศูนย์ เป็นเกณฑ์มาตรฐานสำหรับ
ในการสร้างสเกลดังกล่าว กระบวนการอิเล็กโทรดจะถูกนำมาใช้:
2H+ + 2e- = H2
อิเล็กโทรดไฮโดรเจน
แผ่นทองคำขาว,
เคลือบด้วยไฟฟ้า
แพลทินัมเป็นรูพรุนและแช่อยู่
ในสารละลายกรดกำมะถัน 1M
ซึ่งมันเกิดฟอง
ก๊าซไฮโดรเจน
ความดัน 1 บรรยากาศ
บนพื้นผิวสัมผัส
แพลทินัมด้วยสารละลายกรด
มีการสร้างสมดุล
กระบวนการ:
2H+ +2e- ⇆ H2

ชุดแรงดันไฟฟ้​​าเคมีของโลหะ

ศักยภาพของอิเล็กโทรดไฮโดรเจนนั้นผลิตซ้ำได้สูงมาก
ความแม่นยำ. ดังนั้นไฮโดรเจนอิเล็กโทรดจึงได้รับการยอมรับว่าเป็น
มาตรฐานเมื่อสร้างสเกลของศักย์ไฟฟ้า
เพื่อกำหนดศักยภาพของ
หรือกระบวนการอิเล็กโทรดอื่นๆ
ต้องทำกัลวานิค
องค์ประกอบ
จาก
เรื่อง
และ
มาตรฐาน
ไฮโดรเจน
อิเล็กโทรดและวัด EMF
เนื่องจากศักยภาพของมาตรฐาน
อิเล็กโทรดไฮโดรเจนเป็นศูนย์
ที่
มิติ
อีเอ็มเอฟ
จะ
แนะนำ
ตัวคุณเอง
ศักยภาพ
กระบวนการอิเล็กโทรด
ดังนั้นจึงได้อนุกรมแรงดันไฟฟ้าเคมี
โลหะ เพราะ การวัดจะดำเนินการโดยสัมพันธ์กับไฮโดรเจน
อิเล็กโทรดชุดนี้เรียกว่าสเกลไฮโดรเจน

คุณสมบัติการกู้คืน พลังงานไอออไนเซชัน

การลดลงของคุณสมบัติการฟื้นฟูกิจกรรม
อนุกรมนี้เรียกว่าอนุกรมแรงดันไฟฟ้าเคมี
โลหะ พลังงานไอออไนเซชัน กำหนดโดยตำแหน่ง
โลหะในระบบธาตุ ในสาขาไฟฟ้าเคมี
ในชุดของแรงดันไฟฟ้า โลหะทางด้านซ้ายสามารถแทนที่ได้
จากสารละลายหรือเกลือที่หลอมเหลว โลหะ ยืนทางด้านขวา

เมื่อใช้ซีรี่ส์นี้ เราสามารถคาดเดาได้ว่าโลหะจะเป็นอย่างไร
ปฏิบัติตนร่วมกับผู้อื่น
รวมอยู่ในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าด้วย
ไฮโดรเจน สิ่งนี้ทำให้เราสามารถสรุปได้ว่า
โลหะสามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากสารละลายกรดได้
ตัวอย่างเช่น เหล็กแทนที่ไฮโดรเจนจากสารละลาย
กรดที่อยู่ทางด้านซ้ายของมัน
ทองแดงไม่ได้แทนที่ไฮโดรเจนเนื่องจากอยู่ทางด้านขวา
ในชุดความเค้นของโลหะ

กิจกรรมของโลหะตามชุดแรงดันไฟฟ้าของโลหะ

Li, K, Ba, Na, La, Mg, Lu, Be, Sc, Ti, Hf, Al, Zr, V, Mn, Cr, Zn, Fe, Cd,
Co, Mo, Sn, W, Pb, H
Ge, Sb, Bi, Cu, Re, Ag, Pd, Hg, Pt, Au
โลหะทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่ม:
โลหะที่ใช้งานอยู่ในชุดกิจกรรมก่อนหน้า Cd;
กิจกรรมปานกลาง - อยู่ในซีรีส์จาก Cd ถึง H;
โลหะที่ไม่ใช้งานอยู่ในชุดกิจกรรมหลังจาก N

คุณสมบัติทางเคมีทั่วไปของโลหะ

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะถูกกำหนดโดย:
โครงสร้างของอะตอม
ประเภทของคริสตัลแลตทิซ
คุณสมบัติหลักและทั่วไปของโลหะเป็นสิ่งที่ดี
ตัวรีดิวซ์ เช่น บริจาคอิเล็กตรอนได้ง่ายๆ
Me0 - เน-→ ผู้ชาย+
ขึ้นอยู่กับจำนวนของศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน
เป็นไปได้ที่จะสรุปผลเกี่ยวกับกิจกรรมทางเคมีของโลหะ
ด้วยเกลือซึ่งเป็นโลหะที่ว่องไวกว่า (ทางซ้ายในแถว
ความเค้นของโลหะ) แทนที่สิ่งที่มีการใช้งานน้อยจากมัน
เกลือ: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu

คุณสมบัติทั่วไปของโลหะ การโต้ตอบกับสารอย่างง่าย

โลหะ
ออกซิเจน
ออกไซด์, เปอร์ออกไซด์,
ซุปเปอร์ออกไซด์
ฮาโลเจน
ฟลูออไรด์, คลอไรด์,
โบรไมด์, ไอโอไดด์
กำมะถัน
ซัลไฟด์
ไนโตรเจน
ไนไตรด์
ฟอสฟอรัส
ฟอสไฟด์
ไฮโดรเจน
ไฮไดรด์
คาร์บอน
คาร์ไบด์
ซิลิคอน
ซิลิไซด์

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับน้ำ

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับน้ำจากมุมมองของเทอร์โมไดนามิกส์

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับน้ำจะเกิดขึ้นตามปฏิกิริยา:
Me0 + H2O = MeOH + 1/2 H2

Ϥ0สีแดง
ออกซิไดเซอร์:
2H+ + 2e- → H2
Ϥ0โอ้
Е= Ϥ0Oх - Ϥ0สีแดง > 0
Ϥ0Ox > Ϥ0สีแดง
ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของไฮโดรเจนไอออนในน้ำ
(pH = 7):
Ϥ0Ox \u003d -0.59.pH \u003d -0.41 V
ดังนั้นเงื่อนไขสำหรับการลดลงของโลหะด้วยน้ำสามารถเป็นได้
เขียนในแบบฟอร์ม:
Ϥ0สีแดง< -0,41 В
เหล่านั้น. ด้วยน้ำ แทนที่ไฮโดรเจนจากมัน โต้ตอบทั้งหมด
โลหะได้ถึง Cd อิเล็กโทรดมาตรฐาน
ที่มีศักยภาพต่ำกว่า -0.41 V.

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับน้ำ

โลหะที่ใช้งาน (โลหะจากจุดเริ่มต้นของชุดกิจกรรมถึง Mg) ด้วย
น้ำให้ไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจน:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
โลหะที่มีฤทธิ์ปานกลาง (จาก Mg ถึง H2) ให้ออกไซด์และ
ไฮโดรเจน (เมื่อถูกความร้อน):
โลหะที่อยู่ในซีรีส์จาก Mg ถึง Cd ทำปฏิกิริยากับน้ำร้อน:
มก. + 2H2O = มก.(OH)2 + H2
3เฟ + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
อุณหภูมิปฏิกิริยา t = 100 °C
อุณหภูมิปฏิกิริยา t = 700 °C
บางส่วนของโลหะที่อยู่
ระหว่าง Mg และ Cd เช่น Zn, Al ถูกปกคลุมด้วยออกไซด์ป้องกัน
ฟิล์ม (ZnO, Al2O3) และไม่ละลายน้ำ กล่าวคือ โลหะไม่ได้
แอ็คทีฟ (พาสซีฟ) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าโลหะทู่
โลหะที่ไม่ใช้งานจะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับกรด

การโต้ตอบกับกรด

กรดเจือจางเป็นตัวออกซิไดซ์เนื่องจาก
ไฮโดรเจน
ตัวรีดิวซ์: Me0 - ne-→ Men+
Ϥ0สีแดง
ออกซิไดเซอร์:
2H+ + 2e- → H2
Ϥ0Ох = Ϥ0 2H+/H2 = 0
Е= Ϥ0Oх - Ϥ0สีแดง > 0
Ϥ0Ox > Ϥ0สีแดง
Ϥ0สีแดง< 0 В
Mg0 + 2HCl → MgCl2 + H2
โลหะที่อยู่ในชุดความเค้นของโลหะจนถึง
ไฮโดรเจนแทนที่จากกรด (ข้อยกเว้น:
กรดกำมะถันเข้มข้น กรดไนตริก อะไรก็ได้
ความเข้มข้น).

การพาสซีฟของโลหะด้วยกรด

บางครั้งไม่ละลายน้ำหรือละลายได้เล็กน้อย
ผลิตภัณฑ์ที่ยับยั้งปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่น ตะกั่ว Pb ไม่ละลายในซัลฟิวริกเจือจาง
กรดเกลือและกรดเกลือเพราะ เกิด PbSO4 และ PbCl2 ซึ่งไม่ได้เกิดขึ้น
ละลายในน้ำและยับยั้งการเกิดออกซิเดชัน
Pb + 2HCl = PbCl2 + H2
เอฟเฟกต์ทู่เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มป้องกันบน
พื้นผิวทำให้ปฏิกิริยาช้าลง
พบในโลหะอื่นบางชนิด
บ่อยครั้งที่ผลิตภัณฑ์เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับ
กรดต่อไปนี้: H3PO4, H2SO3, H2CO3, HCN, HF

ตารางการละลาย

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวออกซิไดซ์
กำมะถันทำหน้าที่ในสถานะออกซิเดชัน +6 ซึ่งรวมอยู่ใน
องค์ประกอบของซัลเฟตไอออน SO42-
กรดกำมะถันเข้มข้นจะทำปฏิกิริยาออกซิไดซ์ทุกสิ่ง
โลหะที่มีศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานคือ
น้อยกว่า 0.36 V ซึ่งเป็นค่าสูงสุดของอิเล็กโทรด
ศักยภาพในกระบวนการอิเล็กโทรดที่เกี่ยวข้องกับซัลเฟต SO42-
กรดกำมะถันเข้มข้นจะลดลงเหลือ
สินค้าดังต่อไปนี้
H2S+6O4 (c) → S+4O2 → S0 → H2S2-

อิทธิพลของกิจกรรมของโลหะในการโต้ตอบกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

โลหะที่ใช้งานจะทำปฏิกิริยากับกรด ทำให้มันลดลง
สู่ไฮโดรเจนซัลไฟด์
5H2S6+O4(k) + 4Zn = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
โลหะที่ไม่ใช้งานทำปฏิกิริยากับกรด รีดิวซ์
เธอไปที่ SO2
2H2S6+O4(k) + Cu0 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะแทรกซึมโลหะ
กิจกรรมขนาดกลาง: Fe, Be, Cr, Co, Al บนพื้นผิว
โลหะ, ฟิล์มออกไซด์หนาแน่นเกิดขึ้น:
3H2SO4(k) +2Fe = Fe2O3 + 3H2O +3SO2
โลหะ Re, Mo, Tc, Ti, V ทำปฏิกิริยากันตาม
สมการ
2V + 5H2SO4 (k) \u003d 2HVO3 + 5SO2 + 4H2O

พลังออกซิไดซ์ของกรดไนตริก

กรดตกค้างของกรดไนตริก (ความเข้มข้นใดๆ)
มีพลังออกซิไดซ์สูง
ไนโตรเจนทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ในกรดไนตริก
สถานะออกซิเดชัน +5
กรดจะลดลงเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้:
HN5+O3 → N4+O2 → N2+O → N+2O → N20 → N3-H3
ระดับของการฟื้นตัวกำลังเติบโต
กรดยิ่งเข้มข้นยิ่งลึก
เธอกำลังฟื้นตัว
ธรรมชาติของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับความเข้มข้น
กรดและจากกิจกรรมของโลหะ

โลหะหนัก

เป็นที่รู้จัก
ใกล้
นกกางเขน
หลากหลาย
คำจำกัดความ
คำว่า โลหะหนัก และเป็นไปไม่ได้ที่จะชี้ไปที่หนึ่งในนั้น
พวกเขาได้รับการยอมรับมากที่สุด
เกณฑ์ที่ใช้อาจเป็นน้ำหนักอะตอมมากกว่า
50,
โลหะมากกว่า 40 ชนิดจัดเป็นโลหะหนัก
ระบบธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ: V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi เป็นต้น
ความหนาแน่นเป็นอีกหนึ่งเกณฑ์ที่ใช้กันทั่วไป
ประมาณเท่ากับหรือมากกว่าความหนาแน่นของเหล็ก (8 g/cm3)
N. การจัดประเภท Reimers: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn,
ไบ, ปรอท
มีการจำแนกประเภทตามอื่นๆ
เกณฑ์ความหนาแน่นหรือน้ำหนักอะตอม บาง
การจำแนกประเภททำให้มีข้อยกเว้นสำหรับขุนนางและ
โลหะหายากไม่จัดว่าหนักบ้าง
ไม่รวมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (เหล็ก แมงกานีส)

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะหนักกับกรดไนตริก

ในกรณีของปฏิกิริยาของโลหะหนักกับ
กรดไนตริกเข้มข้นเป็นส่วนใหญ่
ไนตริกออกไซด์ (IV) NO2 ถูกปล่อยออกมาพร้อมกับออกไซด์เจือจาง
ไนโตรเจน (II) NO.
HNO3(ต่าง) + Cu0 → Cu(NO3)2 + NO + H2O
HNO3(conc) + Cu0 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
ในกรณีของกรดไนตริกเข้มข้น บ่อยที่สุด
ไนตริกออกไซด์ (IV) NO2 จะถูกปล่อยออกมา ในกรณีของการเจือจาง -
ไนตริกออกไซด์ (II) NO.

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ธกับกรดไนตริก

กรดไนตริกเข้มข้นเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับ
อัลคาไลน์ (องค์ประกอบของกลุ่ม 1 ของกลุ่มย่อยหลัก: Li, Na,
K, Rb, Cs, Fr) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (ธาตุหมู่ 2
กลุ่มของกลุ่มย่อยหลัก (ยกเว้น Be, Mg): Ca, Sr, Ba, Ra)
รีดิวซ์เป็นไนตริกออกไซด์ (I) N2O
HNO3(conc) + Ca0 → Ca+2(NO3)2 + N+2O + H2O
HNO3(razb) + Ca0 → N-3H4NO3 + Ca(NO3)2+ H2O
เจือจางกรดไนตริกเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับ
อัลคาไล, โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท, Zn, Fe
ถูกรีดิวซ์เป็นแอมโมเนียมไนเตรต NH4NO3

อิทธิพลของระดับการเกิดออกซิเดชันของโลหะ ทู่

ขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของโลหะดังต่อไปนี้
รูปแบบ:
โลหะที่มีสถานะออกซิเดชันต่ำ
สร้างไอออนที่เกี่ยวข้อง:
Mg0 + HNO3 (ต่างกัน) → Mg(NO3)2 + NO + H2O
โลหะ (W, Ti, V, Re, Tc) ซึ่งเป็นโลหะที่พบได้บ่อยที่สุด
ระดับสูง
กรด:
ออกซิเดชัน,
ก่อตัวขึ้น
ที่มีออกซิเจน
W0 + 2HNO3 (ธ.ค.) → H2WO4 + NO
W0 + 6HNO3 (รวม) → H2WO4 + 6NO2 + 2H2O
3Tc + 7HNO3 (ต่างกัน) → 3HTcO4 + 7NO + 2H2O
กรดไนตริกที่มีความเข้มข้นใดๆ
โลหะ: Fe, Cr, Al, Be, Bi, Ni ในที่เย็น

พลังออกซิไดซ์ของกรดไนตริกจะเพิ่มขึ้น
โดยเติมไฮโดรเจนฟลูออไรด์ลงไป
หรือกรดไฮโดรคลอริก
สารผสมเหล่านี้จะละลายโลหะที่ไม่ใช้งานมากที่สุด
21HF + 5HN+5O3 + ทา → 3H2-2 + 5NO + 10H2O

"วอดก้ารอยัล" - ส่วนผสม
กรดเข้มข้น HNO3
และ HCl ในอัตราส่วน 1:3
แสดงถึงของเหลว
สีเหลืองมีกลิ่นคลอรีน
ไนโตรเจนออกไซด์.

อันตรกิริยากับส่วนผสมของกรด

"วอดก้ารอยัล" ละลายทองคำและทองคำขาว การกระทำของเธอ
เนื่องจากกรดไนตริกออกซิไดซ์ไฮโดรคลอริก
กับ
การปล่อยคลอรีนอิสระและการก่อตัวของคลอไรด์
ไนโตรซิล N+3OCl:
HN+5O3 + 3HCl = Cl2 + N+3OCl + 2H2O
ไนโตรซิลคลอไรด์เป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางของปฏิกิริยาและ
ย่อยสลาย:
2N+3OCl = 2NO + Cl2
คลอรีน ณ เวลาที่ปล่อยออกมาประกอบด้วยอะตอมซึ่งกำหนด

พลังออกซิไดซ์สูงของอควารีเจีย
Au+ HN+5O3 + 3HCl →AuCl3 + NO + 2H2O
3Pt+ 4HN+5O3 + 12HCl →3PtCl3 + 4NO + 8H2O
มี HCl มากเกินไป ทองคำ (III) คลอไรด์ และแพลทินัม (IV) คลอไรด์
สร้างสารประกอบเชิงซ้อน H และ H2
Au+ HN+5O3 + 4HCl → H + NO + 2H2O

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับสารละลายที่เป็นน้ำของด่าง

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะกับสารละลายที่เป็นน้ำของอัลคาไล

โลหะทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไล
มีแนวโน้มที่จะเกิดแอนไอออนเชิงซ้อน เช่น เหล่านั้น
โลหะที่มีออกไซด์และไฮดรอกไซด์
ตัวละครแอมโฟเทอริก:
เหล่านี้คือโลหะแอมโฟเทอริก - Zn, Al, Be, Ga, Sn, Pb
กลไกการเกิดปฏิกิริยา (ออกซิเดชันคือ
เนื่องจากโมเลกุลของน้ำ)
สังกะสี +2 H2O = สังกะสี(OH)2↓ + H2
สังกะสี(OH)2↓ +2 NaOH = Na2-2.

ความเสถียรของแอนไอออนคอมเพล็กซ์

แอนไอออนเชิงซ้อนที่เสถียรกว่า เช่น [E(OH)n]x-
ปฏิกิริยาที่ง่ายขึ้น มีการสังเกตว่ามีประจุลบดังกล่าว
ที่สุด
ทน
ที่
เช่น
โลหะ
ยังไง
สังกะสี,
อะลูมิเนียม เบริลเลียม จึงละลายได้ง่าย
ในสารละลายที่เป็นน้ำด่าง สำหรับเหล็ก โคบอลต์
ไทเทเนียม,
แมงกานีส
คอมเพล็กซ์
ช้า.
ไม่
และ
แถว
ทน
คนอื่น
และ
โลหะ
ปฏิสัมพันธ์
เช่น
ไป

ปฏิสัมพันธ์ของโลหะที่มีระดับออกซิเดชันสูงกับสารละลายที่เป็นน้ำของอัลคาไล

ทำปฏิกิริยากับด่างและธาตุ d บางชนิด
ซึ่งเมื่อมีตัวออกซิไดซ์ทำให้เกิดสารประกอบด้วย
สถานะออกซิเดชันสูง วานาเดียม, ทังสเตน, โครเมียม,
ตัวอย่างเช่น,
วี
หลอมละลาย
ด่าง
ถูกออกซิไดซ์
ออกซิเจนไปยังวานาเดต - Me3VO4 ไปยังทังสเตต - Me2WO4
และเข้าสู่โครเมต – Me2СrO4 ตามลำดับ:
2W + 4NaOH + 3O2 = 2Na2WO4 + 2H2O

การละลายของอะลูมิเนียมในสารละลายที่เป็นน้ำของอัลคาไลน์

อลูมิเนียมไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำแม้ว่าจะทำงานอยู่ก็ตาม
โลหะ. สาเหตุของความเฉื่อยของอลูมิเนียมคือการก่อตัว
บนพื้นผิวของมันภายใต้การกระทำของออกซิเจนในบรรยากาศตามปกติ
สภาพของฟิล์มออกไซด์ของ Al2O3 ซึ่งมีความแข็งแรงมาก
การดำเนินการป้องกัน อัลคาไลที่เติมเข้าไปจะละลายออกไซด์
ฟิล์มที่มีการก่อตัวของไฮดรอกโซลูมิเนตและสร้างความเป็นไปได้
ปฏิกิริยาโดยตรงของอลูมิเนียมกับน้ำ
ปฏิกิริยาเป็นไปตามรูปแบบ:
1.Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na
2. 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
3. อัล(OH)3 + NaOH → Na

การกัดกร่อนของโลหะ

การกัดกร่อนของโลหะ

การกัดกร่อนคือ
เป็นธรรมชาติ
ไหล
กระบวนการทำลาย
โลหะใน
ผลลัพธ์
ปฏิสัมพันธ์กับ
สิ่งแวดล้อม.

การสูญเสียวัสดุ

การสูญเสียวัสดุที่
การกัดกร่อน:
การทำลายท่อ
ชิ้นส่วนโลหะของเครื่องจักร,
ตัวเรือ, เรือเดินทะเล
โครงสร้าง (มากกว่า 10%
ถลุงโลหะประจำปี
สูญหายเนื่องจากการกัดกร่อน)
ต้นทุนที่เสียไป
สินค้าผ่าน
ระบบสึกกร่อน
ท่อ.
การหยุดทำงานสำหรับองค์กร
ระยะเวลาการเปลี่ยน
โครงสร้างโลหะ
สึกกร่อน

กลไกของกระบวนการกัดกร่อน

กระบวนการนี้ดำเนินไปพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานและการกระจายตัวของสสาร
(เอนโทรปีของระบบเพิ่มขึ้น ∆S > 0)
การได้รับโลหะบริสุทธิ์จะมาพร้อมกับเสมอ
ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
พลังงานนี้ถูกเก็บไว้ในเป็นพลังงานฟรี
กิบส์และทำให้เป็นสารออกฤทธิ์ทางเคมี
กระบวนการทางโลหะวิทยา:
_
กระบวนการกัดกร่อน:
_
ผู้ชาย+ + เน → Me0
Me0 - เน → ผู้ชาย+
∆G0x.r. >0
∆G0x.r.< 0
(มาพร้อมกับค่าพลังงาน)
(กระบวนการที่เกิดขึ้นเอง)

การจำแนกประเภทของกระบวนการกัดกร่อน

การกัดกร่อนของโลหะ

การกัดกร่อนทางเคมีของโลหะ

สาระสำคัญของการกัดกร่อนทางเคมี

การกัดกร่อนของสารเคมีเป็นเรื่องปกติสำหรับสื่อที่ไม่นำไฟฟ้า
ไฟฟ้า.
สาระสำคัญของกระบวนการกัดกร่อนของสารเคมีลดลงเหลือ
รีดอกซ์
ปฏิกิริยา
และ
มีการเปลี่ยนอิเล็กตรอนของโลหะโดยตรง
ต่อสารออกซิไดเซอร์
เป็นการทำลายโดยธรรมชาติ
โลหะในสภาพแวดล้อมของก๊าซออกซิไดซ์ (O2, SO2, H2S,
ฮาโลเจน) หรือในของเหลวที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ (สารอินทรีย์
ของเหลว - น้ำมันเปรี้ยว)

การกัดกร่อนทางเคมีในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซ

โดยทั่วไปแล้ว สำหรับการกัดกร่อนของแก๊ส:
1.2Me0 (t) + O2 (g) ⇄ 2 Me + 2O (t)
การเกิดออกไซด์บนผิวโลหะใน
อันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจนในบรรยากาศ
2. MeO (t) → [MeO] (หน้า)
การละลายของฟิล์มออกไซด์ในโลหะเอง
สมดุลจะเลื่อนไปทางขวา เนื่องจาก ออกไซด์ส่วนใหญ่
โลหะสามารถละลายในโลหะและทิ้งไว้ได้
ระบบสมดุล
กลไกของการกัดกร่อนดังกล่าวจะลดลงเป็นการแพร่กระจายของไอออน
โลหะผ่านฟิล์มผลิตภัณฑ์กัดกร่อนในแง่หนึ่ง
และอีกด้านหนึ่งของการแพร่กระจายของอะตอมออกซิเจน
ลึกเข้าไปในภาพยนตร์

ตัวอย่างการกัดกร่อนของสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว

อัตราออกซิเดชัน

พิจารณาจากคุณสมบัติของฟิล์มออกไซด์บน
พื้นผิวโลหะ:
ความต่อเนื่องของภาพยนตร์
ความสามารถในการแพร่ของฟิล์ม
โครงสร้างของฟิล์มออกไซด์
ความต่อเนื่องของฟิล์ม () ประเมินจากอัตราส่วนของปริมาตร
ออกไซด์ที่เกิดขึ้นกับปริมาตรของโลหะ
ใช้ในการก่อตัวของออกไซด์นี้ (ปัจจัย
Pilling-Bedwords)
ค่าสำหรับ
โลหะได้รับในหนังสืออ้างอิง

ความต่อเนื่องของภาพยนตร์

ถ้า
< 1, то образующаяся пленка не сплошная. Толщина
ฟิล์มออกไซด์จะเติบโตตามสัดส่วนของเวลาออกซิเดชัน
ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น กระบวนการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว
เร่งความเร็วเนื่องจากการกระจายความร้อนไม่ดี โลหะกำลังร้อนขึ้น
และอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น
ถ้า
= 1.2 - 1.6 แล้วฟิล์มออกไซด์ที่ได้
แข็ง. ฟิล์มดังกล่าวยับยั้งการแพร่กระจายของตัวออกซิไดซ์ และโดย
เมื่อฟิล์มหนาขึ้น มันก็จะเติบโตต่อไปเสมอ
ช้าลงหน่อย. ฟิล์มแข็งเกิดขึ้นบนพื้นผิว
โลหะเช่น Co, Ni, Mn, Ti
ที่
> 1.6 ฟิล์มออกไซด์
ยังไม่แข็งและง่าย
แยก
จาก
พื้นผิว
โลหะ (ระดับเหล็ก)

น้ำเงิน

ขัน
เหล็ก (ออกซิเดชัน, ใส่ร้ายป้ายสี,
สีน้ำเงิน) -
กระบวนการ
รับ
บน
พื้นผิว
คาร์บอน
หรือ
เหล็กผสมต่ำหรือชั้นเหล็กหล่อ
ออกไซด์
รีดผ้าหนา 1-10 ไมครอน ความหนาของชั้นนี้ขึ้นอยู่กับมัน
สี - สีที่ทำให้เสื่อมเสียเรียกว่าแทนที่กัน
เพื่อนในขณะที่ฟิล์มโตขึ้น (สีเหลือง, สีน้ำตาล, สีเชอร์รี่,
สีม่วง สีฟ้า สีเทา)
โครงสร้างของการเคลือบเป็นเนื้อละเอียด
พรุน เพื่อเพิ่มความเงางามและ
ปรับปรุงคุณสมบัติการป้องกันของฟิล์มออกไซด์
มันถูกชุบด้วยน้ำมัน (แร่
หรือผัก)
การเผาไหม้ถูกนำไปใช้แล้ว
ส่วนใหญ่เป็นของตกแต่ง
จบและก่อนหน้านี้ - ส่วนใหญ่ - สำหรับ
ลดการกัดกร่อนของโลหะ

ผลของโครงสร้างของฟิล์มออกไซด์ต่ออัตราการกัดกร่อน

สำหรับโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันผันแปร โครงสร้าง
ความหนาของฟิล์มจะแตกต่างกันเช่นเมื่อ
เมื่อเหล็กถูกขัดเงา จะเกิดชั้นออกไซด์ดังต่อไปนี้:
Fe | ชั้นกระจาย | FeO | ชั้นกระจาย | Fe3O4
โครงสร้างของฟิล์มออกไซด์นี้
ให้การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่ง
ชั้นออกไซด์กับพื้นผิว
โลหะ.
ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองแล้วว่า
ฟิล์มออกไซด์ที่มีโครงสร้าง
สปิเนล RO.R2O3 (FeO.Cr2O3 หรือ
NiO.Cr2O3) ทำหน้าที่เป็นความน่าเชื่อถือ
ป้องกันการกัดกร่อน

การประเมินเชิงปริมาณของอัตราการกัดกร่อน

เชิงปริมาณ อัตราการกัดกร่อนประเภทใดๆ จะถูกวัดเป็น
หน่วยของมวลของโลหะที่หายไป (∆m) ต่อหน่วย
พื้นที่ (S) ต่อหน่วยเวลา (t):
อัตราการกัดกร่อนสามารถวัดได้จากความหนาของชั้น
โลหะที่สูญเสียไปต่อหน่วยเวลา
ในการกำหนดอัตราการกัดกร่อน จะใช้ตุ้มน้ำหนัก
วิธีเชิงปริมาตรและเชิงกายภาพ

สภาพแวดล้อมที่รุนแรงและความเสถียรของโลหะต่างๆ

นอกจากออกซิเจนแล้วพวกมันยังมีคุณสมบัติเชิงรุกที่รุนแรงอีกด้วย
และก๊าซอื่นๆ ที่ใช้งานมากที่สุดคือฟลูออรีน (F)
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) คลอรีน (Cl2) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ของพวกเขา
ความก้าวร้าวต่อโลหะและด้วยเหตุนี้
อัตราการกัดกร่อนไม่เท่ากัน
ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมและโลหะผสม
โครเมียมและเหล็กกล้าปริมาณสูง
โครเมียม ไม่เสถียรในบรรยากาศ
ที่มี
คลอรีน,
แม้ว่า
โดย
ความสัมพันธ์
ถึง
ออกซิเจน
พวกเขา
ทน.
นิกเกิลไม่เสถียรในบรรยากาศ
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) และทองแดงค่อนข้างมาก
มั่นคง.

การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของโลหะ

การกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี

การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเป็นเรื่องปกติสำหรับสภาพแวดล้อมที่มี
การนำไอออนิก เช่น สำหรับอิเล็กโทรไลต์
ในกรณีนี้ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับ
ตัวออกซิไดซ์ดำเนินการในหลายขั้นตอน:
1. ขั้วบวก
ออกซิเดชัน
โลหะ.
โลหะในรูปของไอออนจะผ่านเข้าไป
สารละลาย,
ก
เทียบเท่า
จำนวนอิเล็กตรอนยังคงอยู่
_
โลหะ: Me0 - ne → Men+
2. กระบวนการ Cathodic - การดูดซึม
(โฮลดิ้ง)
ซ้ำซ้อน
อิเล็กตรอนในโลหะ
3. การเคลื่อนที่ของไอออนในสารละลาย

เงื่อนไขสำหรับการกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมี

ตำแหน่งของโลหะในชุดกิจกรรมโลหะ: มากกว่า
ยิ่งห่างกันยิ่งเร็ว
เกิดการกัดกร่อน
ความบริสุทธิ์ของโลหะ: สิ่งเจือปนเร่งการกัดกร่อน
ความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวโลหะ รอยร้าว
น้ำบาดาล น้ำทะเล สารละลายอิเล็กโทรไลต์
(ไอออน: H+, Cl-, Br-, I- สำหรับโลหะแอมโฟเทอริก OH-)
อุณหภูมิเพิ่มขึ้น
การกระทำ
จุลินทรีย์
(เห็ด,
แบคทีเรีย,
ไลเคน) : กระทบกับโลหะสูง
ความต้านทานการกัดกร่อน

กลไกของการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี กระบวนการอโนดิก

กลไก
เคมีไฟฟ้า
การกัดกร่อน
มุ่งมั่น
ความต่างศักย์ระหว่างส่วนแคโทดและแอโนดและ
ลดการทำงานของเซลล์กัลวานิกแบบแก๊ส
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระบวนการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า
จากกระบวนการของเซลล์กัลวานิกคือการไม่มีอยู่
วงจรภายนอก. ในกรณีนี้อิเล็กตรอนจะไม่หายไป
กัดกร่อนโลหะแต่เข้าไปข้างในเนื้อโลหะ
เนื่องจากโลหะใด ๆ มักจะมีสิ่งสกปรกอื่น ๆ ปนอยู่ด้วยเสมอ
โลหะ จากนั้นบนพื้นผิวของมันในตัวกลางอิเล็กโทรไลต์
เกิดวงจรไมโครโวลตาอิกลัดวงจรจำนวนมาก
องค์ประกอบ
ขั้วบวกในพวกมันจะเป็นโลหะฐานซึ่งถูกออกซิไดซ์โดย
_
ปฏิกิริยา: Me0 - ne → Men+

กระบวนการแคธอดิกของการดีโพลาไรซ์

กระบวนการ cathodic ส่วนใหญ่มักจะไปกับออกซิเจนหรือ
โพลาไรเซชันของไฮโดรเจน
ดีโพลาไรเซอร์คือสารที่มีอิเล็กตรอน
โพลาไรเซชันของออกซิเจนเกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วม
ออกซิเจนที่ละลายน้ำซึ่งก็คือ
โพลาไรเซอร์:
ที่
: O2 + 2H2O + 4e- → 4OHat
: О2 + 2Н+ + 4е- → 2Н2О
การสลับขั้วของไฮโดรเจนเกิดขึ้นกับการมีส่วนร่วมของไอออนบวก
สื่อไฮโดรเจน (depolarizer - ไฮโดรเจน):
ที่
: 2N+ + 2е- → H20

การกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมี

แอโนด (-) Fe / O2, H2O, NaCl / Sn (+) แคโทด
ตอบ: เฟ
0
_
-2e → เฟ
2+
_

แผนผังของคู่ไมโครกัลวานิกที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในการสัมผัสของ Zn - Cu

แอโนด (-) สังกะสี / ปานกลาง / Cu (+) แคโทด
แอโนด (-) Zn / O2, H2O, NaCl / Cu (+) แคโทด
สังกะสี
0
_
- 2e → สังกะสี
2+
_
O2 + 2H2O + 4e → 4OH ออกซิเจนโพลาไรเซชัน
แอโนด (-) Zn / H2SO4 / Cu (+) แคโทด
_
2H+ + 2e → H20
โพลาไรเซชันของไฮโดรเจน

แผนผังของคู่ไมโครกัลวานิกของการกัดกร่อนทางไฟฟ้าเคมีเมื่อสัมผัสกับเหล็กสังกะสี

แอโนด (-) Zn / O2, H2O, NaCl / Fe (+) แคโทด

การกัดกร่อนของอากาศ

กระบวนการออกซิเดชันและรีดักชันเกิดขึ้นที่ต่างกัน
พื้นที่ของพื้นผิวโลหะและมาพร้อมกับลักษณะที่ปรากฏ
กระแสไฟฟ้า.
ด้วยการเข้าถึงออกซิเจนที่ไม่สม่ำเสมอ
ถึง
พื้นผิว
โลหะ
บน
ของเธอ
เกิดขึ้น
ไฟฟ้า
คู่
พิเศษ
ใจดี:
พล็อต
มากกว่า
ดูดซับออกซิเจนคือ
แคโทด แต่ดูดซับน้อยกว่า
ขั้วบวก.
เนื่องจาก
ทรงกลม
หยดน้ำแบนเป็นรูปวงแหวน
โซนใต้ขอบจะเป็นแคโทด
และภายใต้ส่วนกลาง - ขั้วบวก
แอโนด (-) Fe (กลาง) / O2, H2O, NaCl / Fe (ขอบ) (+) แคโทด
A: Fe2+ + K3 = 3K+ + Fe2+
โพแทสเซียม เฮกซาไซยาโนเฟอเรต(III)
"เทิร์นบูลบลู"

การพาสซีฟของโลหะภายใต้การกัดกร่อน

บางครั้งอัตราการกัดกร่อนอาจถูกจำกัดโดยขั้วบวก
กระบวนการ. นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับโลหะที่สามารถ
เฉยๆ (Cr, Al, Ti, Ni, Zr, Ta เป็นต้น)
ความเฉื่อยของโลหะเรียกว่า
สถานะที่สูงส่งของเขา
ความต้านทานการกัดกร่อน,
เกิดจากการยับยั้ง
กระบวนการขั้วบวก
ทู่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวบนพื้นผิว
ชั้นดูดซับโลหะหรือชั้นเฟส (บางครั้งและ
อื่น ๆ ) ซึ่งยับยั้งกระบวนการละลายของโลหะ
ตัวออกซิไดซ์ที่แรงมักจะส่งเสริมการสร้างทู่
โลหะ.

∆G = -nFE< 0
Е= Ϥ0Oх - Ϥ0สีแดง > 0
Ϥ0Ox > Ϥ0สีแดง
Ϥ0Ох > Ϥ0Me+n/Me0

สภาวะสำหรับการกัดกร่อนด้วยการดีโพลาไรซ์ของออกซิเจนและไฮโดรเจน

ถ้า E0Me+n/Me0< E0Н+/Н2 меньше потенциала водородного
อิเล็กโทรด (พื้นที่ 1) การกัดกร่อนเป็นไปได้และด้วยการดูดซับ
ออกซิเจนและด้วยการปล่อยไฮโดรเจน (โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท สังกะสี อะลูมิเนียม)
ถ้า E0Me+n/Me0 น้อยกว่าศักยภาพของอิเล็กโทรดออกซิเจน
แต่มากกว่าศักยภาพของอิเล็กโทรดไฮโดรเจน (ภาค 2)
การกัดกร่อนจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีออกซิเจนเข้ามาเกี่ยวข้องเท่านั้น
_
E0H+/H2< E0Me+n/Me0 < E0О2/ОН-
A (-): Me0 - เน → ฉัน + n
_
K (+): O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

สภาวะสำหรับการกัดกร่อนด้วยการดีโพลาไรซ์ของออกซิเจนและไฮโดรเจน

ถ้า E0Me+n/Me0 > E0O2/OH- ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดออกซิเจน
(พื้นที่ 3) ดังนั้นการกัดกร่อนของโลหะจึงเป็นไปไม่ได้
ตัวอย่าง: ทองคำ - ในกรณีที่ไม่มีสารเชิงซ้อน จะไม่มี
กัดกร่อนโดยการดูดซับออกซิเจนหรือปล่อย
ไฮโดรเจน
ศักยภาพของโลหะหลายชนิดอยู่ในพื้นที่ที่สอง

วิธีการปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน

วิธีการปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน

วิธีการป้องกันทั้งหมดแบ่งออกเป็นกลุ่มตามเงื่อนไขต่อไปนี้:
1. การผสมโลหะ
2. การเคลือบป้องกัน (โลหะและอโลหะ);
3. การป้องกันไฟฟ้าเคมี
4. การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสารกัดกร่อน
ทางเลือกของวิธีการป้องกันการกัดกร่อนอย่างใดอย่างหนึ่ง
กำหนด:
ด้านหนึ่ง ประสิทธิภาพของมัน
ในทางกลับกัน ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ

การผสมโลหะ

นี่เป็นวิธีการป้องกันที่เกี่ยวข้องกับ
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสารกัดกร่อน
โลหะ. มีประสิทธิภาพแม้ว่าโดยปกติ
วิธีการป้องกันราคาแพง ที่
การผสมในส่วนประกอบของโลหะผสมนั้นโดยปกติแล้ว
แนะนำส่วนประกอบที่เรียก
ทู่โลหะ (บทนำ
โครเมียม นิกเกิล ทังสเตน ฯลฯ)
สำหรับโลหะผสมทนความร้อน
สารเติมแต่ง ได้แก่ โครเมียม อะลูมิเนียม
นิกเกิล, ซิลิกอน - ปรับปรุงคุณสมบัติ
ฟิล์มป้องกันเกิดขึ้นระหว่าง
ออกซิเดชันของโลหะ

การเคลือบป้องกัน การเคลือบโลหะ

การเคลือบป้องกันเป็นชั้นที่สร้างขึ้นเอง
บนพื้นผิวโลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
เคลือบโลหะ
วัสดุเคลือบผิวสามารถ
เป็นเหมือนโลหะบริสุทธิ์ (Zn, Cd,
Al, Ni, Cu, Cr, Ag) และโลหะผสมของพวกมัน
(สำริด,ทองเหลือง).
โดยธรรมชาติของพฤติกรรม
การเคลือบจะถูกแบ่งออก
สำหรับแคโทดิกและแอโนด

การเคลือบโลหะแคโทด

การเคลือบแคโทดิก ได้แก่ การเคลือบ อิเล็กโทรด
ซึ่งศักยภาพในสภาพแวดล้อมนี้มีมากกว่า
ค่าบวกมากกว่าศักยภาพของโลหะพื้นฐาน
สำหรับเหล็ก (Fe) การเคลือบแคโทดจะเป็นทองแดง
นิกเกิล, เงิน.
แอโนด (-) Fe / O2, H2O, NaCl / Cu (+) แคโทด
_
A: เฟ 0 - 2e → เฟ 2+
_
K: O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
หากแคโทดเสียหาย
ความคุ้มครองเกิดขึ้น
โพลาไรเซชันของออกซิเจน
เซลล์กัลวานิกใน
_
+
0
2H + 2e → H2
ซึ่งถูกออกซิไดซ์
โพลาไรเซชันของไฮโดรเจน
วัสดุฐาน
ดังนั้นการเคลือบแคโทดิกจึงสามารถปกป้องผลิตภัณฑ์ได้
เฉพาะในกรณีที่ไม่มีรูขุมขนและรอยแตกเท่านั้น เช่น เมื่อไม่ถูกละเมิด
ความสมบูรณ์ของการเคลือบ

การเคลือบโลหะอโนดิก

การเคลือบขั้วบวกมีศักยภาพเชิงลบมากกว่า
กว่าศักยภาพของโลหะพื้นฐาน
ตัวอย่างเช่น: ความครอบคลุม
เหล็ก (Fe) สังกะสี - โลหะพื้นฐานในกรณีนี้จะเป็น
แคโทดและจะไม่กัดกร่อน
แอโนด (-) Zn / O2, H2O, NaCl / Fe (+) แคโทด
_
A: สังกะสี 0 - 2e → สังกะสี 2+
_
K: O2 + 2H2O + 4e → 4OH ออกซิเจนโพลาไรเซชัน
_
2H+ + 2e → H20
โพลาไรเซชันของไฮโดรเจน
ที่
ความเสียหาย
ขั้วบวก
เคลือบ
เกิดขึ้น
เซลล์กัลวานิกที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
การเคลือบและวัสดุฐานยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่า
การละลายของสารเคลือบสมบูรณ์

วิธีการผลิตสารเคลือบป้องกันโลหะ

เคมีไฟฟ้า (เคลือบกัลวานิก)
Metallization (การแช่ในโลหะหลอมเหลว)
การแพร่กระจายความร้อน
ทาง
(สำหรับ
รับ
การเคลือบทนความร้อน: Al - aluminizing, Si -
ซิลิกอน, Cr - ชุบโครเมียม, Ti - titanizing)
ที่อุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์จะถูกแช่อยู่
ผง
โลหะ,
ที่
เป็น
เคลือบ.
การแพร่กระจายของโลหะที่สะสมเกิดขึ้นในฐาน
โลหะ.
เคมี.
ผลิตภัณฑ์
ใส่
วี
สารละลาย,
ประกอบด้วยไอออนเคลือบโลหะและสารรีดิวซ์ ใน
ผลลัพธ์
รีดอกซ์
ปฏิกิริยา
มีการลดไอออนของโลหะให้เป็นอิสระ
โลหะ. ดังนั้นจึงใช้โลหะและอโลหะ
การชุบเงิน ทองแดง นิกเกิล และแพลเลเดียม

การเคลือบที่ไม่ใช่โลหะ

คุณสมบัติการป้องกันของการเคลือบอโลหะจะลดลงเหลือ
การแยกโลหะออกจากสิ่งแวดล้อม
การเคลือบดังกล่าวสามารถ
เป็น:
เคลือบอนินทรีย์,
เคลือบสี,
เคลือบเรซิ่น,
พลาสติก,
ฟิล์มโพลีเมอร์,
ยาง.

การป้องกันไฟฟ้าเคมี ผู้พิทักษ์

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเบรกของขั้วบวกหรือขั้วลบ
กระบวนการกัดกร่อน
การป้องกัน Cathodic - ผลิตภัณฑ์เชื่อมต่อกับ (-) ภายนอก
แหล่งกระแสจะกลายเป็นแคโทดและแอโนดตามปกติ
ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดเสริม (ส่วนใหญ่มักเป็นเหล็ก)
ถ้าแอโนดเสริมทำจากโลหะ
มี
มากกว่า
เชิงลบ
ศักยภาพ,
ยังไง
โลหะที่มีการป้องกัน กระแสไฟจะไม่ถูกเชื่อมต่อ ใน
เซลล์กัลวานิกที่เกิดขึ้นจะละลายขั้วบวกและ
ผลิตภัณฑ์ไม่เกิดการกัดกร่อน
อิเล็กโทรดดังกล่าวเรียกว่าตัวป้องกัน (แมกนีเซียมและของมัน
โลหะผสม สังกะสี อะลูมิเนียม)
การป้องกันขั้วบวก - ประกอบด้วยการสร้างโพลาไรเซชันของขั้วบวก
เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ใช้ภายนอก (การป้องกันเหล็กกล้าไร้สนิม)
เหล็กในกรดกำมะถัน).

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

กับ
เป้าหมาย
ลด
กัดกร่อน
กิจกรรม
สภาพแวดล้อม
ดำเนินการประมวลผล
ตัวอย่างเช่น:
การกำจัด
ออกซิเจน
(เดือด
สารละลาย;
เดือดเป็นฟองด้วยก๊าซเฉื่อย คืนค่าด้วย
ตัวรีดิวซ์ที่สอดคล้องกัน - ซัลไฟต์, ไฮดราซีน);
ความเข้มข้นของไอออน H+ ลดลง
- ความเป็นด่าง
สารละลาย
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการป้องกันการกัดกร่อนอย่างกว้างขวาง
มีการใช้สารยับยั้ง

สารยับยั้ง

ตัวยับยั้งคือสารที่ช่วยลดอัตรา
การกัดกร่อน
สารยับยั้งจะใช้ในระบบที่ทำงานร่วมกับ
ปริมาณคงที่หรือไม่เปลี่ยนแปลง
ผลการยับยั้งเด่นชัดที่สุดใน
สารประกอบประเภทต่อไปนี้: เอมีน, ที่มีไนโตรเจน
สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก, ซัลไฟด์, อัลดีไฮด์,
เมอร์แคปตัน
ตามเงื่อนไขการใช้งานสารยับยั้งแบ่งออกเป็น:
สารยับยั้งสำหรับสารละลายที่เป็นน้ำ (กรด, ด่าง
และสำหรับสื่อที่เป็นกลาง);
"สารยับยั้งการระเหย" - เพื่อป้องกันบรรยากาศ
การกัดกร่อน (สารประกอบของเอมีนกับไนตรัส ถ่านหิน หรือ
กรดโครมิก)

กลไกการออกฤทธิ์ของสารยับยั้ง

กลไกการออกฤทธิ์ของสารยับยั้งคือการดูดซับ
บนพื้นผิวที่สึกกร่อนและตามมา
การยับยั้งกระบวนการแคโทดิกและแอโนด
ตัวยับยั้งแอโนด - ตัวออกซิไดเซอร์ (NO2-, NO3-, CrO42-, PO43-)
ในกรณีนี้ โลหะจะผ่านเข้าสู่พาสซีฟที่เสถียร
สถานะ.
สารยับยั้ง Cathodic - ลดอัตราการเกิด cathodic
ประมวลผลหรือลดพื้นที่ของส่วนแคโทด
สารประกอบอินทรีย์ที่มีกำมะถัน ไนโตรเจน และ
ออกซิเจน (ไดเอทิลามีน, ยูโรโทรพีน, ไฮดราซีน)

เมื่อโลหะทำปฏิกิริยากับสารในสิ่งแวดล้อม สารประกอบจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างจากโลหะโดยสิ้นเชิง ในชีวิตปกติ เรามักจะพูดซ้ำคำว่า "สนิม" "สนิม" โดยเห็นการเคลือบสีน้ำตาลเหลืองบนผลิตภัณฑ์เหล็กและโลหะผสม
การเกิดสนิมเป็นกรณีพิเศษของการกัดกร่อน
การกัดกร่อนเป็นกระบวนการทำลายโลหะที่เกิดขึ้นเองภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอก
อย่างไรก็ตาม โลหะเกือบทั้งหมดถูกทำลาย ซึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติหลายอย่างของพวกมันเสื่อมลง (หรือสูญเสียไปโดยสิ้นเชิง): ความแข็งแรง ความเหนียว ความเงาลดลง การนำไฟฟ้าลดลง และแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวเพิ่มขึ้น ขนาดของชิ้นส่วนเปลี่ยนไป เป็นต้น
โดยธรรมชาติทางเคมีแล้ว การกัดกร่อนเป็นกระบวนการรีดอกซ์ การกัดกร่อนสองประเภทนั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่มันดำเนินไป

ประเภทของการกัดกร่อน

1.การกัดกร่อนของสารเคมีเกิดขึ้นในตัวกลางที่ไม่นำไฟฟ้า
การกัดกร่อนประเภทนี้จะปรากฏในกรณีของปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับก๊าซแห้งหรือของเหลวที่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ (น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด ฯลฯ) ชิ้นส่วนและส่วนประกอบของเครื่องยนต์ กังหันแก๊ส เครื่องยิงจรวดจะถูกทำลายดังกล่าว การกัดกร่อนของสารเคมีมักเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปโลหะที่อุณหภูมิสูง

3 เฟ + 2O 2 \u003d เฟ 3 O 4
4 อัล + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3

โลหะส่วนใหญ่ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศ เกิดเป็นฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว หากฟิล์มนี้แข็งแรง หนาแน่น ยึดเกาะกับโลหะได้ดี ก็จะช่วยป้องกันโลหะจากการถูกทำลายต่อไป ฟิล์มป้องกันดังกล่าวปรากฏใน Zn, Al, Cr, Ni, Sn, Pb, Nb, Ta เป็นต้น ในเหล็กจะหลวม มีรูพรุน แยกออกจากพื้นผิวได้ง่าย ดังนั้นจึงไม่สามารถปกป้องโลหะจากการถูกทำลายต่อไปได้

ครั้งที่สอง การกัดกร่อนของเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นในสื่อนำไฟฟ้า (ในอิเล็กโทรไลต์) โดยมีลักษณะเป็นกระแสไฟฟ้าภายในระบบ ชิ้นส่วนใต้น้ำของเรือ หม้อไอน้ำ ท่อใต้ดิน โครงสร้างโลหะที่สัมผัสกับอากาศชื้นจะสัมผัสกับการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ตามกฎแล้วโลหะและโลหะผสมนั้นต่างกันและมีสิ่งเจือปนต่างๆ เมื่อสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ บางส่วนของพื้นผิวจะเริ่มมีบทบาทเป็นขั้วบวก (ให้อิเล็กตรอน) ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ทำหน้าที่เป็นแคโทด (รับอิเล็กตรอน)

เพื่อป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อน มีการใช้สารเคลือบต่างๆ: สี, ชั้นของโลหะ (ดีบุก, สังกะสี) ในขณะเดียวกัน สีและดีบุกก็ป้องกันการกัดกร่อนตราบเท่าที่ชั้นป้องกันยังคงอยู่ การปรากฏตัวของรอยแตกและรอยขีดข่วนนั้นก่อให้เกิดการซึมผ่านของความชื้นและอากาศไปยังพื้นผิวของเหล็ก และกระบวนการผุกร่อนก็กลับมาทำงานอีกครั้ง และในกรณีของการเคลือบดีบุก มันจะเร่งความเร็วด้วยซ้ำ เนื่องจากดีบุกทำหน้าที่เป็นแคโทดใน กระบวนการไฟฟ้าเคมี
เหล็กชุบสังกะสีทำงานแตกต่างกัน เนื่องจากสังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วบวก ฟังก์ชันการป้องกันจึงยังคงอยู่แม้ว่าผิวเคลือบสังกะสีจะเสียหายก็ตาม การป้องกัน Cathodic ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อลดการกัดกร่อนของท่อใต้ดินและใต้น้ำและเสาเหล็กของสายส่งไฟฟ้าแรงสูง แท่นน้ำมัน และท่าเทียบเรือ

องค์ประกอบด้วย โลหะคุณสมบัติตั้งอยู่ใน IA–VIAกลุ่มของระบบธาตุ (ตารางที่ 7)

โลหะยังเป็นองค์ประกอบทั้งหมดที่อยู่ใน IB - VIIIB-กลุ่ม ( โลหะทรานซิชัน).

ปัจจุบันมีโลหะ 92 ชนิดในระบบธาตุ

ทั่วไปโลหะเป็นธาตุ s (ธาตุหมู่ IA จาก Li ถึง Fr ธาตุหมู่ IIA จาก Mg ถึง Ra) สูตรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปของอะตอมคือ ns 1–2 โดยสถานะออกซิเดชัน +I และ +II ตามลำดับ

อิเล็กตรอนจำนวนน้อย (1–2) ในระดับพลังงานรอบนอกของอะตอมโลหะทั่วไปทำให้สูญเสียอิเล็กตรอนเหล่านี้ได้ง่ายและแสดงคุณสมบัติการรีดิวซ์ที่รุนแรง ซึ่งสะท้อนถึงค่าอิเล็กโทรเนกาติวีตีที่ต่ำ นี่แสดงถึงคุณสมบัติทางเคมีที่จำกัดและวิธีการเพื่อให้ได้มาซึ่งโลหะทั่วไป

ลักษณะเฉพาะของโลหะทั่วไปคือแนวโน้มของอะตอมในการสร้างไอออนบวกและพันธะเคมีไอออนิกกับอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ สารประกอบของโลหะทั่วไปกับอโลหะคือผลึกไอออนิก "ไอออนของโลหะที่ไม่ใช่โลหะ" เช่น K + Br -, Ca 2+ O 2 - ไอออนบวกของโลหะทั่วไปยังรวมอยู่ในสารประกอบที่มีประจุลบที่ซับซ้อน เช่น ไฮดรอกไซด์และเกลือ เช่น Mg 2+ (OH -) 2, (Li +) 2 CO 3 2 - .

โลหะหมู่ A ที่สร้างเส้นทแยงมุมแอมโฟเทอริกในตารางธาตุ Be‑Al‑Ge‑Sb‑Po รวมถึงโลหะที่อยู่ติดกัน (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) ไม่แสดงโลหะโดยทั่วไป คุณสมบัติ. สูตรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปของอะตอม ns 2 np 0–4หมายถึงสถานะออกซิเดชันที่หลากหลายมากขึ้น ความสามารถในการกักเก็บอิเล็กตรอนของตนเองได้มากขึ้น ความสามารถในการรีดิวซ์ของพวกมันลดลงทีละน้อย และการปรากฏตัวของความสามารถในการออกซิไดซ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานะออกซิเดชันสูง (ตัวอย่างโดยทั่วไปคือสารประกอบ Tl III, Pb IV, Bi v ). พฤติกรรมทางเคมีที่คล้ายคลึงกันยังเป็นลักษณะเฉพาะของธาตุ d ส่วนใหญ่ เช่น ธาตุหมู่ B ของตารางธาตุ (ตัวอย่างโดยทั่วไปคือธาตุแอมโฟเทอริก Cr และ Zn)

การแสดงคุณสมบัติของความเป็นคู่ (แอมโฟเทอริก) ทั้งที่เป็นโลหะ (พื้นฐาน) และไม่ใช่โลหะ เกิดจากธรรมชาติของพันธะเคมี ในสถานะของแข็ง สารประกอบของโลหะผิดปรกติกับอโลหะจะมีพันธะโควาเลนต์เป็นส่วนใหญ่ (แต่มีความแข็งแรงน้อยกว่าพันธะระหว่างอโลหะ) ในสารละลาย พันธะเหล่านี้แตกหักได้ง่าย และสารประกอบจะแตกตัวเป็นไอออน (ทั้งหมดหรือบางส่วน) ตัวอย่างเช่น โลหะแกลเลียมประกอบด้วยโมเลกุล Ga 2 ในสถานะของแข็ง อะลูมิเนียมและปรอท (II) คลอไรด์ AlCl 3 และ HgCl 2 มีพันธะโควาเลนต์สูง แต่ในสารละลาย AlCl 3 จะแยกตัวออกเกือบทั้งหมด และ HgCl 2 - มีขนาดเล็กมาก ขอบเขต (แล้วถึง HgCl + และ Cl - ไอออน)

ในรูปแบบอิสระ โลหะทั้งหมดเป็นของแข็ง ยกเว้นหนึ่ง - ปรอท Hg ซึ่งเป็นของเหลวภายใต้สภาวะปกติ ผลึกโลหะถูกครอบงำด้วยพันธะชนิดพิเศษ ( โลหะการเชื่อมต่อ); เวเลนซ์อิเล็กตรอนถูกผูกมัดอย่างหลวมๆ กับอะตอมใดอะตอมหนึ่งในแลตทิซ และภายในโลหะมีสิ่งที่เรียกว่า อิเล็กทรอนิกส์แก๊ส. โลหะทุกชนิดมีค่าการนำไฟฟ้าสูง (ค่า y Ag, Cu, Au, Al, Mg สูงสุด) และค่าการนำความร้อน มีโลหะที่หลอมละลายต่ำ (ซีเซียม Cs ที่มีจุดหลอมเหลว 28.7 ° C ละลายจากความร้อนที่มือ) และในทางกลับกัน โลหะที่ทนไฟมาก (ทังสเตน W ละลายที่ 3387 ° C เท่านั้น) คุณสมบัติที่โดดเด่นของโลหะคือความเหนียว (ความเหนียว) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันสามารถรีดเป็นแผ่นบาง - ฟอยล์ (Sn, Al, Au) หรือดึงเป็นเส้นลวด (Cu, Al, Fe) อย่างไรก็ตามยังมี โลหะที่เปราะมาก (Zn, Sb , Bi)

ในอุตสาหกรรมมักไม่ใช้โลหะบริสุทธิ์ แต่มีส่วนผสมของ - โลหะผสม,ซึ่งคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของโลหะชนิดหนึ่งจะเสริมด้วยคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของโลหะอีกชนิดหนึ่ง ดังนั้น ทองแดงจึงมีความแข็งต่ำและไม่ค่อยมีประโยชน์สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักร ในขณะที่โลหะผสมของทองแดงกับสังกะสี ( ทองเหลือง) ค่อนข้างแข็งอยู่แล้วและใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมเครื่องกล อะลูมิเนียมมีความเหนียวสูงและเบาเพียงพอ (ความหนาแน่นต่ำ) แต่อ่อนเกินไป บนพื้นฐานของโลหะผสมที่มีแมกนีเซียมทองแดงและแมงกานีสเตรียม - duralumin (duralumin) ซึ่งโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของอลูมิเนียมได้รับความแข็งสูงและเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอากาศยาน โลหะผสมของเหล็กกับคาร์บอน (และสารเติมแต่งของโลหะอื่นๆ) เป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวาง เหล็กหล่อและ เหล็ก.

โลหะในรูปแบบอิสระคือ สารรีดิวซ์. อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาของโลหะบางชนิดต่ำเนื่องจากถูกปกคลุมด้วย ฟิล์มออกไซด์ของพื้นผิวทนต่อการกระทำของสารเคมี เช่น น้ำ สารละลายของกรดและด่าง

ตัวอย่างเช่น ตะกั่วมักถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ การเปลี่ยนสถานะเป็นสารละลายไม่เพียงแต่ต้องสัมผัสกับรีเอเจนต์ (เช่น กรดไนตริกเจือจาง) แต่ยังต้องให้ความร้อนด้วย ฟิล์มออกไซด์บนอะลูมิเนียมป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยากับน้ำ แต่จะถูกทำลายภายใต้การกระทำของกรดและด่าง ฟิล์มออกไซด์หลวม (สนิม) เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเหล็กในอากาศชื้น ไม่รบกวนการเกิดออกซิเดชันของเหล็กอีกต่อไป

ภายใต้อิทธิพล เข้มข้นกรดจะเกิดขึ้นบนโลหะ ที่ยั่งยืนฟิล์มออกไซด์ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ทู่ดังนั้นในความเข้มข้น กรดซัลฟูริกผ่านกระบวนการ (แล้วไม่ทำปฏิกิริยากับกรด) เช่น Be, Bi, Co, Fe, Mg และ Nb และในรูปแบบเข้มข้น กรดไนตริก– โลหะ Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th และ U

เมื่อทำปฏิกิริยากับตัวออกซิไดซ์ในสารละลายที่เป็นกรด โลหะส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นไอออนบวก ซึ่งประจุไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยสถานะออกซิเดชันที่เสถียรของธาตุที่กำหนดในสารประกอบ (Na +, Ca 2+, Al 3+, Fe 2+ และ Fe 3 +).

กิจกรรมที่ลดลงของโลหะในสารละลายที่เป็นกรดจะถูกส่งผ่านชุดของความเค้น โลหะส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นสารละลายที่มีกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเจือจาง แต่ Cu, Ag และ Hg - เฉพาะกับกรดซัลฟิวริก (เข้มข้น) และกรดไนตริก และ Pt และ Au - ด้วย "aqua regia"

คุณสมบัติทางเคมีที่ไม่พึงประสงค์ของโลหะคือการกัดกร่อน เช่น การทำลาย (ออกซิเดชัน) เมื่อสัมผัสกับน้ำและภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนที่ละลายอยู่ในนั้น (การกัดกร่อนของออกซิเจน).ตัวอย่างเช่น การกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์เหล็กในน้ำเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวาง อันเป็นผลมาจากการเกิดสนิม และผลิตภัณฑ์จะแตกเป็นผง

การกัดกร่อนของโลหะเกิดขึ้นในน้ำเนื่องจากมีก๊าซ CO 2 และ SO 2 ละลายอยู่ สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดถูกสร้างขึ้นและไอออนบวก H + จะถูกแทนที่ด้วยโลหะที่ใช้งานในรูปของไฮโดรเจน H 2 (การกัดกร่อนของไฮโดรเจน).

จุดสัมผัสระหว่างโลหะสองชนิดที่ต่างกันสามารถกัดกร่อนได้เป็นพิเศษ (การกัดกร่อนติดต่อ).ระหว่างโลหะชนิดหนึ่ง เช่น Fe กับโลหะอีกชนิดหนึ่ง เช่น Sn หรือ Cu ที่วางอยู่ในน้ำ จะเกิดคู่กัลวานิกขึ้น การไหลของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนจากโลหะที่มีความว่องไวมากกว่า ซึ่งอยู่ทางซ้ายในอนุกรมแรงดันไฟฟ้า (Fe) ไปยังโลหะที่มีความว่องไวน้อยกว่า (Sn, Cu) และโลหะที่มีความว่องไวมากกว่าจะถูกทำลาย (กัดกร่อน)

ด้วยเหตุนี้พื้นผิวกระป๋อง (เหล็กชุบดีบุก) จึงเกิดสนิมเมื่อเก็บไว้ในบรรยากาศที่มีความชื้นและจัดการอย่างไม่ระมัดระวัง (เหล็กจะแตกสลายอย่างรวดเร็วหลังจากมีรอยขีดข่วนเล็กน้อยที่ทำให้เหล็กสัมผัสกับความชื้นได้) ในทางตรงกันข้าม พื้นผิวสังกะสีของถังเหล็กจะไม่เกิดสนิมเป็นเวลานาน เพราะแม้ว่าจะมีรอยขีดข่วน แต่ก็ไม่ใช่เหล็กที่กัดกร่อน แต่เป็นสังกะสี (โลหะที่ว่องไวกว่าเหล็ก)

ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะหนึ่งๆ จะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลือบด้วยโลหะที่ว่องไวกว่าหรือเมื่อหลอมรวมกัน ตัวอย่างเช่น การเคลือบเหล็กด้วยโครเมียมหรือการทำโลหะผสมของเหล็กด้วยโครเมียมจะช่วยลดการกัดกร่อนของเหล็ก เหล็กโครเมี่ยมและเหล็กกล้าที่มีโครเมียม (สแตนเลส),มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง

เป็นเรื่องธรรมดา วิธีที่จะได้รับโลหะในอุตสาหกรรม:

ไฟฟ้า,เช่น การหาโลหะโดยการอิเล็กโทรลิซิสของของหลอมเหลว (สำหรับโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุด) หรือสารละลายเกลือ

ไพโรโลหวิทยา,เช่น การกู้คืนโลหะจากสินแร่ที่อุณหภูมิสูง (เช่น การผลิตเหล็กในกระบวนการเตาถลุงเหล็ก)

อุทกวิทยา,กล่าวคือ การแยกโลหะออกจากสารละลายของเกลือด้วยโลหะที่มีฤทธิ์มากกว่า (เช่น การผลิตทองแดงจากสารละลาย CuSO 4 โดยการกระทำของสังกะสี เหล็ก หรืออะลูมิเนียม)

บางครั้งพบในธรรมชาติ โลหะพื้นเมือง(ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ Ag, Au, Pt, Hg) แต่บ่อยครั้งที่โลหะอยู่ในรูปของสารประกอบ ( แร่โลหะ)ตามความชุกของเปลือกโลกโลหะจะแตกต่างกันไป: จากที่พบมากที่สุด - Al, Na, Ca, Fe, Mg, K, Ti ไปจนถึงสิ่งที่หายากที่สุด - Bi, In, Ag, Au, Pt, Re

เราจะทำอย่างไรกับเนื้อหาที่ได้รับ:

หากเนื้อหานี้มีประโยชน์สำหรับคุณ คุณสามารถบันทึกลงในเพจของคุณบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:

ทวีต

หัวข้อทั้งหมดในส่วนนี้:

องค์ประกอบทั่วไป โครงสร้างของอะตอม เปลือกหอยอิเล็กทรอนิกส์ วงโคจร
องค์ประกอบทางเคมีคืออะตอมประเภทหนึ่งซึ่งแสดงด้วยชื่อและสัญลักษณ์ และแสดงคุณลักษณะด้วยเลขลำดับและมวลอะตอมสัมพัทธ์ ในตาราง 1 รายการ

แต่ละออร์บิทัลสามารถมีอิเล็กตรอนได้สูงสุดสองตัว
อิเล็กตรอนหนึ่งตัวในออร์บิทัลเรียกว่า unpaired อิเล็กตรอนสองตัวเรียกว่าคู่อิเล็กตรอน:

คุณสมบัติของธาตุขึ้นอยู่กับเลขลำดับเป็นระยะๆ
ธรรมชาติซ้ำ ๆ เป็นระยะ ๆ ของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมของธาตุจะอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของธาตุเป็นระยะ ๆ เมื่อเคลื่อนที่ผ่านช่วงเวลาและกลุ่ม Pe

โมเลกุล พันธะเคมี. โครงสร้างของสาร
อนุภาคเคมีที่เกิดจากอะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปเรียกว่า โมเลกุล (หน่วยสูตรจริงหรือที่มีเงื่อนไขของสารหลายอะตอม) อะตอมในโมล

แคลเซียม
แคลเซียมเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 4 และหมู่ IIA ของระบบธาตุ เลขลำดับ 2O สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม 4s2 สถานะออกซิเดชัน

อลูมิเนียม
อลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 3 และกลุ่ม IIIA ของระบบธาตุ หมายเลขซีเรียล 13 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 3s23p1

แมงกานีส
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 4 และกลุ่ม VIIB ของระบบธาตุ หมายเลขซีเรียล 25 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 3d54s2

ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบแรกของตารางธาตุ (คาบที่ 1 หมายเลขซีเรียล 1) ไม่มีการเปรียบเทียบอย่างสมบูรณ์กับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ และไม่ได้เป็นขององค์ประกอบใด ๆ

คลอรีน. ไฮโดรเจนคลอไรด์
คลอรีนเป็นองค์ประกอบของช่วงเวลาที่ 3 และ VII A-group ของระบบธาตุหมายเลข 17 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 3s23p5, ha

คลอไรด์
โซเดียมคลอไรด์ NaCl. เกลือที่ไม่เป็นพิษ ชื่อสามัญคือเกลือแกง สีขาว ดูดความชื้นเล็กน้อย ละลายและเดือดโดยไม่สลายตัว ละลายพอประมาณ

ไฮโปคลอไรท์. คลอเรสเตอรอล
แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ Ca(ClO)2. เกลือของกรดไฮโปคลอรัส HClO สีขาว สลายตัวโดยไม่ละลายเมื่อได้รับความร้อน ละลายได้ดีในน้ำเย็น (ตัวอย่าง

โบรไมด์ ไอโอไดด์
โพแทสเซียมโบรไมด์ KBr. เกลือที่ไม่เป็นพิษ สีขาว ไม่ดูดความชื้น ละลายโดยไม่สลายตัว มาละลายน้ำกันดีกว่า ไม่มีการไฮโดรไลซิส ตัวรีดิวซ์ (อ่อนกว่า, h

ออกซิเจน
ออกซิเจน - องค์ประกอบของช่วงเวลาที่ 2 และกลุ่ม VIA ของตารางธาตุหมายเลขซีเรียล 8 เป็นของ chalcogens (แต่มักพิจารณาแยกกัน) อิเล็กทรอนิกส์สำหรับ

กำมะถัน. ไฮโดรเจนซัลไฟด์. ซัลไฟด์
กำมะถันเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 3 และกลุ่ม VIA ของระบบธาตุ เลขลำดับ 16 เป็นของ chalcogens สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 3 วินาที

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์. ซัลไฟต์
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ SO2. กรดออกไซด์ ก๊าซไม่มีสีมีกลิ่นฉุน โมเลกุลมีโครงสร้างของรูปสามเหลี่ยมที่ไม่สมบูรณ์ [: S(O)2] (sp

กรดซัลฟูริก. ซัลเฟต
กรดกำมะถัน H2SO4 ออกโซแอซิด. ของเหลวไม่มีสี หนืดมาก (เป็นมัน) ดูดความชื้นมาก โมเลค

ไนโตรเจน แอมโมเนีย
ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 2 และกลุ่ม VA ของตารางธาตุ หมายเลขซีเรียล 7 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 2s22p3 ตัวอักษร

ไนโตรเจนออกไซด์. กรดไนตริก
ไนโตรเจนมอนอกไซด์ NO. ออกไซด์ที่ไม่ก่อตัวเป็นเกลือ ก๊าซไม่มีสี อนุมูลประกอบด้วยพันธะโควาเลนต์ σπ (N=O) ในสถานะของแข็ง N2 ไดเมอร์

ไนไตรต์ ไนเตรต
โพแทสเซียมไนไตรท์KNO2. อ็อกโซซอล. สีขาว ดูดความชื้น ละลายโดยไม่สลายตัว มีความเสถียรในอากาศแห้ง ละลายน้ำได้ดี (ไม่มีสี

ฟรีคาร์บอน
คาร์บอนเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 2 และหมู่ IVA ของตารางธาตุ หมายเลขลำดับ 6 เคมีของคาร์บอนส่วนใหญ่เป็นเคมีของสารประกอบอินทรีย์ อนินทรีย์

ออกไซด์ของคาร์บอน
คาร์บอนมอนอกไซด์ CO. ออกไซด์ที่ไม่ก่อตัวเป็นเกลือ ก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เบากว่าอากาศ โมเลกุลมีขั้วอ่อน ประกอบด้วยโควาเลนต์สามชั้น σππ

คาร์บอเนต
โซเดียมคาร์บอเนต Na2CO3 อ็อกโซซอล. ชื่อทางเทคนิคคือโซดาแอช สีขาว ละลายและสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน ความรู้สึก

ซิลิคอน
ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบของคาบที่ 3 และกลุ่ม IVA ของระบบธาตุ หมายเลขซีเรียล 14 สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคือ 3s23p2 เอ็กซ์

แอลคาเนส. ไซโคลแอลเคน
อัลเคน (พาราฟิน) เป็นสารประกอบของคาร์บอนและไฮโดรเจน ในโมเลกุลที่อะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเดี่ยว (จำกัดไฮโดรคาร์บอน)

อัลคีเนส อัลคาเดียน
อัลคีน (โอเลฟินส์) เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนเชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่ (ชุดไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว

แอลกอฮอล์ อีเธอร์ ฟีนอล
แอลกอฮอล์เป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่ฟังก์ชัน OH (ไฮดรอกซิล) แอลกอฮอล์ที่มี OH หนึ่งหมู่เรียกว่า monoat

อัลดีไฮด์และคีโตน
อัลดีไฮด์และคีโตนเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิล CO ในอัลดีไฮด์ หมู่คาร์บอนิลสร้างพันธะกับ a

กรดคาร์บอกซิลิก อีเทอร์เชิงซ้อน ไขมัน
กรดคาร์บอกซิลิกเป็นอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนที่มีหมู่ฟังก์ชัน COOH (คาร์บอกซิล) สูตรและชื่อสามัญบางอย่าง

คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรต (น้ำตาล) เป็นสารประกอบทางธรรมชาติที่สำคัญที่สุด ประกอบด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์

สารประกอบไนโตร เอมีน
สารอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนมีความสำคัญมากในระบบเศรษฐกิจของประเทศ ไนโตรเจนสามารถรวมอยู่ในสารประกอบอินทรีย์ในรูปของกลุ่มไนโตร NO2, กลุ่มอะมิโน NH2 และ a

กรดอะมิโน. กระรอก
กรดอะมิโน - สารประกอบอินทรีย์ที่มีกลุ่มการทำงานสองกลุ่มในองค์ประกอบ - COOH ที่เป็นกรดและเอมีน NH2

อัตราการเกิดปฏิกิริยา
ลักษณะเชิงปริมาณของความเร็วของการไหลของปฏิกิริยาเคมี A + B → D + E คือความเร็วของมัน เช่น ความเร็วของปฏิกิริยาของอนุภาคของรีเอเจนต์ A

อัตราของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของความเข้มข้นโมลาร์ของสารตั้งต้น
เมื่อปฏิกิริยาต้องการโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยาสองโมเลกุลเพื่อชนกัน การพึ่งพาอาศัยกันนี้เรียกว่ากฎจลนศาสตร์ของการแสดงมวล (K. Gullberg, P. Vog

พลังงานของปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาใด ๆ จะมาพร้อมกับการปลดปล่อยหรือดูดซับพลังงานในรูปของความร้อน ในสารตั้งต้น พันธะเคมีจะถูกทำลายและพลังงานถูกใช้ไปกับสิ่งนี้ (เช่น มันคือ

การย้อนกลับของปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาเคมีเรียกว่า ย้อนกลับได้ ถ้าภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ไม่เพียงแต่ปฏิกิริยาโดยตรง (→) จะเกิดขึ้น แต่ยังรวมถึงปฏิกิริยาย้อนกลับด้วย เช่น จากสารตั้งต้น

เมื่อสัมผัสกับระบบสมดุล สมดุลเคมีจะเลื่อนไปด้านที่ต้านผลกระทบนี้
ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ความเข้มข้น ต่อการเปลี่ยนแปลงสมดุล 1. อุณหภูมิ อุณหภูมิสูงขึ้น

ความสามารถในการละลายของสารในน้ำ
สารละลายคือระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ซึ่งเนื้อหาของสารนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขอบเขตที่กำหนดโดยไม่ละเมิดความเป็นเนื้อเดียวกัน

การแยกตัวด้วยไฟฟ้า
การละลายของสารใด ๆ ในน้ำนั้นมาพร้อมกับการก่อตัวของไฮเดรต หากในกรณีนี้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสูตรเกิดขึ้นในอนุภาคของสารที่ละลายในสารละลาย ก็จะเป็นสารดังกล่าว

การแยกตัวของน้ำ สื่อการแก้ปัญหา
น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอมาก:

ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน
ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เจือจาง (กรด เบส เกลือ) ปฏิกิริยาเคมีมักจะดำเนินไปพร้อมกับการมีส่วนร่วมของไอออน ในกรณีนี้สามารถรักษาองค์ประกอบทั้งหมดของรีเอเจนต์ได้

เกลือไฮโดรไลซิส
การไฮโดรไลซิสของเกลือคือปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับน้ำ ซึ่งนำไปสู่ลักษณะของสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือด่าง แต่ไม่เกิดตะกอนหรือก๊าซตามมา (ด้านล่าง

ตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์
ปฏิกิริยารีดอกซ์ดำเนินไปพร้อมกับการเพิ่มขึ้นและลดลงในสถานะออกซิเดชันของธาตุพร้อมๆ กัน และมาพร้อมกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอน:

การเลือกค่าสัมประสิทธิ์ด้วยวิธีเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์
วิธีการนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอน 1. เขียนแบบแผนปฏิกิริยา ค้นหาองค์ประกอบที่เพิ่มและลดสถานะออกซิเดชันและดื่ม

โลหะที่มีความเค้นหลายชนิด
ในชุดของความเค้นโลหะ ลูกศรสอดคล้องกับการลดลงของความสามารถในการรีดิวซ์ของโลหะและการเพิ่มความสามารถในการออกซิไดซ์ของไอออนบวกในสารละลายที่เป็นน้ำ (สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด):

อิเล็กโทรไลซิสละลายและสารละลาย
อิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการรีดอกซ์ที่เกิดขึ้นบนอิเล็กโทรดเมื่อกระแสไฟฟ้าตรงไหลผ่านสารละลายหรือ

เศษส่วนมวลของสารที่ละลาย การเจือจาง ความเข้มข้น และการผสมสารละลาย
เศษส่วนมวลของสารที่ละลาย B (ω ใน) คืออัตราส่วนของมวลของสาร B (t ใน) ต่อมวลของสารละลาย (m (p)

อัตราส่วนปริมาตรของก๊าซ
สำหรับปฏิกิริยาเคมี a + b B = c C + d D ความสัมพันธ์

มวล (ปริมาตร ปริมาณของสาร) ของผลิตภัณฑ์ตามรีเอเจนต์ที่มากเกินไปหรือมีสิ่งเจือปน
น้ำยาส่วนเกินและขาด ปริมาณ มวล และปริมาตร (สำหรับก๊าซ) ของสารตั้งต้นไม่ได้ถือเป็นปริมาณสารสัมพันธ์เสมอไป นั่นคือเป็นไปตามสมการปฏิกิริยา ชม

การหาสูตรโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์
ในการหาสูตรของสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเคมีอินทรีย์ มักใช้ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซ X คืออัตราส่วนสัมบูรณ์

คุณสมบัติทางเคมีรวมถึงความสามารถของโลหะในการต่อต้านการเกิดออกซิเดชันหรือเมื่อรวมตัวกับสารต่างๆ: ออกซิเจนในอากาศ ความชื้น (โลหะเมื่อรวมตัวกับออกซิเจนและน้ำ จะเป็นเบส (ด่าง)) คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น ยิ่งโลหะเข้าไปผสมกับธาตุอื่นๆ ได้ดีเท่าไร ก็ยิ่งทำลายได้ง่ายเท่านั้น เรียกว่าการทำลายทางเคมีของโลหะภายใต้การกระทำของสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิปกติ การกัดกร่อนของโลหะ .

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะรวมถึงความสามารถในการก่อตัวเป็นเกล็ดเมื่อได้รับความร้อนในบรรยากาศออกซิไดซ์ เช่นเดียวกับการละลายในของเหลวที่ออกฤทธิ์ทางเคมีต่างๆ เช่น กรด ด่าง ฯลฯ โลหะที่ทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง ก็เรียก ทนความร้อน (ทนต่อการปรับขนาด).

ความสามารถของโลหะในการรักษาโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงไม่ให้อ่อนตัวหรือเสียรูปภายใต้อิทธิพลของโหลดเรียกว่า ทนความร้อน

ความต้านทานของโลหะต่อการกัดกร่อน การเกิดตะกรัน และการละลายถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของตัวอย่างทดสอบต่อหน่วยพื้นผิวต่อหน่วยเวลา

การกัดกร่อนของโลหะ . คำว่า "การกัดกร่อน" (ในภาษาละติน - "การกัดกร่อน") ใช้เพื่อแสดงถึงปรากฏการณ์ที่รู้จักกันดี ซึ่งประกอบด้วยการเกิดสนิมของเหล็ก การเคลือบทองแดงด้วยชั้นออกไซด์สีเขียว และการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันในโลหะ

ผลของการกัดกร่อน โลหะจะถูกทำลายบางส่วนหรือทั้งหมด คุณภาพของผลิตภัณฑ์จะเสื่อมลง และอาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน

โลหะส่วนใหญ่เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปของสารประกอบกับองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น เหล็ก - ในรูปของ Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, FeCO 3, ทองแดง - ในรูปของ CuFeS 2, Cu 2 S, อลูมิเนียม - ในรูปของ Al 2 O 3 เป็นต้น อันเป็นผลมาจากกระบวนการทางโลหะวิทยา พันธะที่มั่นคงระหว่างโลหะและสสารซึ่งมีอยู่ในสภาวะธรรมชาติจะถูกทำลาย แต่จะกลับคืนมาเมื่อโลหะรวมตัวกับออกซิเจนและองค์ประกอบอื่นๆ นี่คือสาเหตุของการกัดกร่อน

การพัฒนาทฤษฎีการกัดกร่อนเป็นข้อดีของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย V.A. Kistyakovsky, G.V. Akimov, N.A. Izgaryshev และคนอื่น ๆ ตามที่นักวิจัยเกี่ยวกับปรากฏการณ์การกัดกร่อน การกัดกร่อนมีอยู่สองประเภท: การกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมีและสารเคมี

การกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมี (รูปที่ 13.) เป็นกระบวนการทำลายโลหะเมื่อสัมผัสกับของเหลวที่นำกระแสไฟฟ้า (อิเล็กโทรไลต์) เช่น ด้วยกรด, ด่าง, สารละลายเกลือในน้ำ, น้ำที่มีอากาศละลายอยู่ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นที่นี่คล้ายกับที่สามารถสังเกตได้ในเซลล์กัลวานิก ตัวอย่างเช่น ในเหล็กกล้า เซลล์กัลวานิกจะก่อตัวเป็นไอรอนคาร์ไบด์และเฟอร์ไรต์ ในอิเล็กโทรไลต์ คาร์ไบด์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่เฟอร์ไรต์จะละลายและทำให้เกิดสนิมด้วยสารอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์กัดกร่อน

พฤติกรรมของโลหะต่างๆ ในอิเล็กโทรไลต์สามารถตัดสินได้จากตำแหน่งของพวกมันในชุดแรงดันไฟฟ้า: โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม อะลูมิเนียม แมงกานีส สังกะสี โครเมียม เหล็ก แคดเมียม โคบอลต์ นิกเกิล ดีบุก ตะกั่ว ไฮโดรเจน พลวง บิสมัท ,ทองแดง,ปรอท,เงิน,ทอง. ในซีรีส์ข้างต้น โลหะถูกจัดเรียงตามขนาดของศักย์ไฟฟ้าปกติ (กล่าวคือ ได้จากการแช่โลหะในสารละลายปกติของเกลือ) ที่เกี่ยวกับไฮโดรเจน โลหะแต่ละชนิดในแถวนี้ซึ่งจับคู่กับอีกชนิดหนึ่งในอิเล็กโทรไลต์ ก่อตัวเป็นเซลล์กัลวานิก และโลหะที่อยู่ทางซ้ายในแถวจะถูกทำลาย ดังนั้นในทองแดง - สังกะสีคู่หนึ่งสังกะสีจึงถูกทำลาย แรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก: มันบ่งบอกถึงอันตรายของการสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่แตกต่างกัน เนื่องจากสิ่งนี้จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของเซลล์กัลวานิกและการทำลายโลหะตัวใดตัวหนึ่งทางด้านซ้ายของอนุกรมแรงดันไฟฟ้า

รูปที่ 13 โครงร่างแสดงกระบวนการกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมี โลหะพื้นฐานจะละลาย (กัดกร่อน) ที่ขั้วหนึ่ง ส่วนอีกขั้วหนึ่งจะปล่อยไฮโดรเจนออกมา

การกัดกร่อนของสารเคมี เรียกว่าการทำลายโลหะและโลหะผสมในก๊าซแห้งที่อุณหภูมิสูงและในของเหลวที่ไม่มีคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ เช่น ในน้ำมัน น้ำมันเบนซิน เกลือหลอมเหลว เป็นต้น ในระหว่างการกัดกร่อนของสารเคมีภายใต้การกระทำของออกซิเจนในบรรยากาศ โลหะจะถูกปกคลุมด้วยชั้นออกไซด์บาง ๆ ในระหว่างการกัดกร่อนของสารเคมี โลหะไม่ได้ถูกทำลายเพียงพื้นผิวเสมอไป แต่การกัดกร่อนยังแทรกซึมเข้าไปในส่วนลึกของโลหะ ก่อตัวเป็นจุดโฟกัสหรืออยู่ตามขอบเกรน (ตัวอย่าง วัตถุสีเงินจะมืดลงเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากในอากาศมีสารประกอบก๊าซซัลเฟอร์ที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับธาตุเงิน ซิลเวอร์ซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นจะยังคงอยู่บนพื้นผิวของสิ่งของในรูปของฟิล์มสีน้ำตาลหรือสีดำ)

มาตรการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ

เคลือบโลหะ – นี่คือการใช้ชั้นบาง ๆ ของโลหะอื่นบนโลหะซึ่งมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูง การเคลือบโลหะใช้ด้วยวิธีต่อไปนี้: ร้อน ไฟฟ้า แพร่ โลหะ ฯลฯ

ด้วยวิธีร้อนผลิตภัณฑ์แช่อยู่ในอ่างโลหะหลอมเหลว: สังกะสี (ชุบสังกะสี), ดีบุก (ดีบุก), ตะกั่ว (ชุบตะกั่ว)

ทางกัลวานิคประกอบด้วยชั้นโลหะบาง ๆ (ตั้งแต่ 0.005 ถึง 0.03 มม.) บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือของสังกะสี ดีบุก นิกเกิล โครเมียม ฯลฯ

วิธีการแพร่ประกอบด้วยการดูดซับโดยพื้นผิวของโลหะของโลหะป้องกันที่เจาะเข้าไปในอุณหภูมิสูง

การทำให้เป็นโลหะ(ฉีดพ่น) - ใช้โลหะหลอมเหลวบาง ๆ กับผลิตภัณฑ์ด้วยปืนพิเศษ - เครื่องเคลือบโลหะไฟฟ้า

การหุ้ม -การเคลือบแผ่นโลหะระหว่างการรีดด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะอื่นที่ทนทานต่อการกัดกร่อน

เคมีเคลือบ(ออกซิเดชันหรือฟอสเฟต) ประกอบด้วยความจริงที่ว่าฟิล์มออกไซด์หนาแน่นถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของโลหะซึ่งต้านทานการกัดกร่อนได้ดีตามด้วยการเคลือบด้วยน้ำมันหรือสี

ระบายสี(การเคลือบด้วยสี วาร์นิช และอีนาเมล) เป็นวิธีที่ง่ายและใช้กันมากที่สุดในการปกป้องผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน

น้ำมันหล่อลื่นปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อน น้ำมันหล่อลื่นใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่หมุนและเคลื่อนที่ของเครื่องมือกลและเครื่องจักร

การป้องกันไฟฟ้าเคมี(รูปที่ 14.) (การป้องกันแคโทดิก).การป้องกันการกัดกร่อนของโลหะชนิดหนึ่งโดยใช้ตัวป้องกันแอโนด "เสียสละ" ที่ทำจากโลหะอีกชนิดหนึ่ง (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าของโลหะ)

รูปที่ 14 วิธีการป้องกัน cathodic จากการกัดกร่อน: ด้วยตัวป้องกันแอโนด "เสียสละ" (a); ด้วยขั้วบวกเสริมและแหล่งกระแสภายนอก (b)