Презентація "Хімічний метод захисту металів"

ХІМІЧНИЙ МЕТОД ЗАХИСТУ МЕТАЛІВАвтор: Толстов Олексій Володимирович,учень 11-Б класу Березанського ліцею №3 Березанської міської ради. Броварського району. Київської області Науковий керівник: Маховський Микола Володимирович,учитель хімії та біологіїБерезанського ліцею №3 Березанської міської ради Броварського району. Київської області

Що таке корозія та як яким чином можна захистити від неї метали?

Актуальність Від корозії страждають металеві механізми, обладнання, будівельні елементи та інша металева продукція, тому важливо захищати вироби від зазначених умов й запобігати їх руйнуванню. Через малу вартість реактивів, ці методи можливі у використанні й для пересічної людини. Наприклад, отриманий в результаті роботи шар, можна наносити на невеликі металеві деталі задля запобігання їх корозії. Результати цієї роботи можна буде використовувати у інженерній та машинобудівній галузях, техніці, архітектурі, побуті.

Дослідження Тестовий дослід полягає у перевірці можливості практичної реалізації 1-го досліду.1 дослід: Реакція Купрум (ІІ) сульфату й заліза утворює захисний шар. Це реакція заміщення. Більш активний метал заміщує мідь у розчині Купрум (ІІ) сульфату, а атом міді осаджується на зразку: Cu. SO4 + Fe = Fe. SO4 + Cu. У такому разі захисний покрив матиме склад із атомів більш пасивного, а отже й більш стійкого металу – міді.2 дослід: Також можна використати метод окиснення верхнього шару заліза до оксиду, окисно-відновною реакцією, що протікає за участі Купрум (ІІ) сульфату й Натрій хлориду. Верхній шар заліза, що перетворився на оксид, захистить метал від іржавіння. Cu. SO4 + 2 Na. Cl + 4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2 O3 + Na2 SO4 + Cu. Cl2

Тестовий дослід 1 с. після занурення. Початок почорніння цвяха (цей умовний етап завершився через 4-5 с, коли чорна плівка повністтю вкрила цвях.≈24 години після занурення. Цвях покрився розпушеним шаром міді, такий шар буде сповзати з цвяха. Це стан цвяха пред вийманням його з розчину. Цвях після досліду

Проведення досліду. Проводимо попередні вимірювання для обох дослідів. Готуємо розчині згідно теоретичним даним й обрахункам пропорцій. Фільтруємо розчини. Готуємо цвяхи: Очищуємо, прив`язуємо вапняною ниткою до вушної палички. Занурюємо у розчин й чекаємо приблизно 6 год. Дістаємо, осушуємо, змащуємо оливковою оливою.

Розчини до початку фільтрування. Спостерігаємо нерозчинні домішки, що потребують фільтрування

Основний дослід Цвяхи через 30с після занурення. Формування чорного шару закінчилось приблизно через 5с. від початку досліду й почала утворюватися мідь. На цьому етапі отримуємо тонкий шар міді. Якщо реакцію припинити отримаємо оміднений цвях. Цвяхи через 4год. 18хв. після занурення. Сформувався пухкий шар міді. Цвяхи витягуються з розчину. Цвях після досліду

Утилізація Побічними продуктами хімічно процесу є сіль Ферум (ІІ) сульфат та металічна мідь, яка осідає у вигляді пухкого шару і легко відділяється від цвяха. Отриману сіль можна досить легко перевести в кристалогідрат Ферум (ІІ) сульфат гептагідрат, який є фунгіцидом і антисептиком та досить широко використовують у сільському господарстві, зокрема в садівництві. Основними діючими елементами цієї сполуки є Ферум та Сульфур. Мідь можна використати для подальшої переробки та використання як металу при виробництві сплавів, у чистому вигляді, для одержання різноготипу сполук, тощо.

На обох цвяхах в обох розчинах утворився шар магнетиту (Ферум (ІІ,ІІІ) оксиду), в обох варіантах утворилась й металева мідь, але вона осіла з гвіздка. Результат може бути позитивним, оскільки завдяки цій окисно-відновній реакції утворився захисний шар, що при звичайних умовах захищає метал навіть краще за мідь. Також ми сформували теорію й перевірили її реалізацію на практиці, вирахувавши усі похибки й оцінивши кінцевий результат. Дослідили фізико-хімічні процеси міднення, можливості міднення у сфері запобігання корозії металу в домашніх умовах, на основі експериментальної роботи й аналізу її результатів. Результат

Висновки У ході роботи було:розглянуто класифікацію корозійних процесів та сфери промисловості у яких вони постають значною проблемою;вивчено властивості міді, визначено її переваги як речовини, що може сформувати захисний шар навколо вразливого металу; розроблено та перевірено на практиці два способи захисту – за допомогою міднення та із Ферум (ІІ, ІІІ) оксиду; утворено металічну мідь (міцність її тримання залежить від часу реакції); завершено дослідження хімічних процесів міднення, можливостей міднення у сфері запобігання корозії металу в домашніх умовах на основі експериментальної роботи й аналізу її результатів; утворено на обох цвяхах шару магнетиту (Ферум (ІІ, ІІІ) оксиду);виявлено, що Ферум (ІІ, ІІІ) оксид за нормальних умов зовсім не окиснюється, але він, як і всі основні оксиди, вразливий до кислот.

Дякую за увагу!