Номер 1, страница 150 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 33. Сплавы металлов. Глава VI. Металлы - номер 1, страница 150.

Условие.

• Какие способы борьбы с коррозией металлов вам известны?

Решение.

Решение 2.

Коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов в результате их химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Существует несколько основных групп методов борьбы с этим явлением, основанных на разных принципах.

Нанесение защитных покрытий

Это метод изоляции металла от контакта с агрессивной средой путем нанесения на его поверхность специального слоя. Покрытия бывают металлическими и неметаллическими. Неметаллические покрытия — это лаки, краски, эмали, пластмассы, резина, которые создают механический барьер. Сюда же относятся оксидные и фосфатные пленки, образующие на поверхности химически пассивный слой (пассивация). Металлические покрытия делятся на анодные и катодные. Анодное покрытие (например, цинк на стали) состоит из более активного металла и защищает основной металл электрохимически, разрушаясь вместо него. Катодное покрытие (например, олово на стали) состоит из менее активного металла и эффективно только при полной герметичности.

Ответ: Один из способов защиты — это изоляция металла от окружающей среды с помощью защитных покрытий, которые могут быть как неметаллическими (краски, лаки), так и металлическими (цинкование, лужение).

Электрохимическая защита

Данный метод основан на том, что при возникновении гальванической пары корродирует анод. Если сделать защищаемую конструкцию катодом, ее разрушение прекратится. Существует два основных способа реализации этого принципа. Протекторная защита заключается в присоединении к конструкции протектора — куска более активного металла (например, цинка или магния для стали), который становится анодом и корродирует, "жертвуя" собой. Катодная защита подразумевает подключение защищаемой конструкции к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, что принудительно делает ее катодом.

Ответ: Электрохимические методы, такие как протекторная и катодная защита, предотвращают коррозию, превращая защищаемый объект в катод электрохимической системы.

Создание коррозионно-стойких сплавов (легирование)

Этот способ заключается в создании материалов, которые по своей природе устойчивы к коррозии в конкретных условиях. Основной метод — легирование, то есть введение в состав основного металла специальных добавок. Самым известным примером является нержавеющая сталь — сплав железа с хромом (и часто никелем). Хром образует на поверхности очень тонкую, но прочную и самовосстанавливающуюся пассивную пленку оксида хрома ($Cr_2O_3$), которая препятствует контакту железа с агрессивной средой.

Ответ: Создание коррозионно-стойких материалов, в первую очередь сплавов путем легирования (например, нержавеющей стали), является эффективным способом борьбы с коррозией.

Изменение свойств коррозионной среды

Если металл эксплуатируется в замкнутом объеме (например, в системе охлаждения или в котле), можно воздействовать на саму среду, чтобы снизить ее агрессивность. Для этого применяют ингибиторы коррозии — вещества, которые при добавлении в среду в небольших количествах резко замедляют процесс коррозии. Другой подход — удаление из среды агрессивных компонентов, например, растворенного кислорода из воды путем ее деаэрации.

Ответ: Снизить скорость коррозии можно путем изменения состава окружающей среды, например, добавляя в нее ингибиторы или удаляя агрессивные компоненты, такие как кислород.

Рациональное конструирование

Правильное проектирование изделий и конструкций также является важным методом защиты. Это включает в себя избегание конструктивных элементов, где может застаиваться влага (щели, карманы), обеспечение хорошего дренажа, предотвращение контакта разнородных металлов для исключения гальванической коррозии, а также обеспечение легкого доступа к элементам конструкции для их осмотра и обслуживания.

Ответ: Грамотное проектирование конструкций, исключающее условия для развития коррозии (например, застойные зоны или контакт разнородных металлов), является важной превентивной мерой.