KOROZE Autor: Mgr. Stanislava Bubíková
Datum (období) tvorby: 25. 4. 2012
Ročník: devátý
Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Chemické reakce; chemie a společnost
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1
Anotace: Žáci se seznámí se korozí a jejími příčinami. V rámci tohoto modulu žáci rozdělí korozi kovů podle vrstvy, která vzniká. Vyjmenují a posoudí možnosti ochrany kovů před korozí.
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2
Koroze • samovolné postupné rozrušení kovů vlivem chemické nebo elektrochemické reakce s okolním prostředím – korodují také nekovové materiály • organické (plasty) • anorganických (horniny)
• probíhá v – – – –
atmosféře nebo jiných plynech vodě a jiných kapalinách zeminách chemických látkách, které jsou s kovem ve styku
• rozrušování se projevuje změnou vzhledu až po úplný rozpad celistvosti
Obr. č. 1: Koroze železného materiálu [2] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corroding_iron_ machinery_at_old_White_Island_sulphur_mine_2.jpg
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3
Atmosférická koroze • nejčastější; elektrochemická • způsobuje ji vzdušná vlhkost (tenký vodní film s rozpuštěnými látkami) • kyslík korozi urychluje • při nízkých teplotách se zastavuje zmrznutím elektrolytu • při vzrůstající teplotě roste rychlost koroze působení kyslíku
koroze železa
Obr. č. 2: Koroze auta [3] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:011_Corrosion_panneau_arr_D.JPG
Obr. č. 3: Vzdušná koroze (upraveno) [4] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corrosione-Fe.svg
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4
Koroze v kapalinách • vodní - nejčastější • ovlivňuje ji – tvrdost vody – její kyselost (pH) – množství plynů rozpuštěných ve vodě (hlavně kyslík) – teplota a proudění vody
Obr. č. 4: Koroze chromu v mořské vodě [5] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chrome_9248.jpg
• zamezení koroze: – vody pro průmyslové účely se změkčují, chemicky upravují a odplyňují Obr. č. 5: Koroze hliníkového potrubí [6] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erosion_corrosion_of_aluminum.jpg
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5
Elektrochemická koroze • koroze železa indikovaná chemickými látkami – kovy: • železný hřebík • měděný drát
– chemické látky v agaru • hexakyanoželezitan draselný (indikace železa) • fenolftalein (indikace hydroxidových iontů)
• rekce – probíhá dlouhodobě • fotografie po třech dnech
– přítomnost mědi urychlí korozi železa – modré zabarvení – oxidace železa a jeho reakce s krevní solí – růžové zabarvení – redukce kyslíku na hydroxidové ionty
Obr. č. 6: Koroze železného hřebíku [7] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corros%C3 %A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contact o_com_cobre.jpg
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
6
Příčiny koroze • koroze je způsobena elektrochemickými procesy
• činitelé: – atmosférický kyslík, resp. hydroxidová skupina (OH) •
hlavní činitel koroze
– anionty kyselin (CO32-, Cl-, NO2-, SO42-, apod.) • vodíkové ionty kyselin jsou nahrazovány ionty kovu (vznikají soli)
Obr. č. 7: Atmosférická a biologická koroze [8] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corrosion.jpg
Obr. č. 8: Působení chloridových iontů na hliník [9] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Piqure_aluminium.png
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
7
Průběh koroze • na povrchu kovu vzniká souvislá vrstva – hliník – zinek – měď (vzniká měděnka)
• na povrchu kovu vzniká nesouvislá pórovitá vrstva
Obr. č. 9: Koroze hliníku [10] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File :Kaffekjele,_Norsk_Folkemuseum,_NF.1 957-0360AB.jpg
Obr. č. 10: Koroze mědi [11] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ver digris_-_geograph.org.uk_-_248563.jpg
– železo (vzniká rez)
Obr. č. 12: Koroze zinku [13] dostupné z: http://commons.wikim edia.org/wiki/File:W_pi le_zinc_carbone_etats _de_corrosion.jpg Obr. č. 11: Koroze železa (upraveno) [12] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chepstow_MMB_10_Gloucester_to_Newport_Line.jpg 8
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Rez, měděnka • rez je červenohnědý povlak – tvoří se na povrchu železných předmětů – hydratovaný oxid železitý – vzorec Fe2O3·nH2O – nevytváří souvislou vrstvu a nechrání tak železo před další korozí
Obr. č. 13: Rez na řetězu [14] dostupné z: http://commons.w ikimedia.org/wiki/F ile:RustChain.JPG
• měděnka je zelená vrstva – těžko oddělitelná směs – uhličitan měďnatý a hydroxid měďnatý – vzorec Cu(OH)2·CuCO3 – vytváří souvislou vrstvu Obr. č. 14: Střecha pokrytá měděnkou [15] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dresden__Details_of_the_copper_roof_of_the_Dresdner_Zwinger_-_2182.jpg
9 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Ochrana před korozí • zabrání přístupu vlhkosti a vzdušného kyslíku – mazání olejem, vazelínou (odpuzují vodu) – nátěr barvou, pokrytí smaltem nebo plastem – pokovení stálejším kovem (zinek, chrom, měď) Obr. č. 16: Nátěr barvou [17] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thorngumbald_ Clough_Lights,_Paull_-_geograph.org.uk_-_208269.jpg
Obr. č. 15: Pokovení chromem [16] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1928_Daimler_Double_6_50_Limousine.jpg
Obr. č. 17: Mazání olejem [18] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gears.JPG
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
10
Zdroje 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
BENEŠ, Pavel, Václav PUMPR a Jiří BANÝR. Základy chemie pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy. Vyd. 3. Praha: Fortuna, 2001, 96 s. ISBN 80-716-8748-0. Corroding_iron_machinery_at_old_White_Island_sulphur_mine_2.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corroding_iron_machinery_at_old_White_Island_sulphur_mine_2.jpg 011_Corrosion_panneau_arr_D.JPG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:011_Corrosion_panneau_arr_D.JPG Corrosione-Fe.svg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corrosione-Fe.svg Chrome_9248.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chrome_9248.jpg Erosion_corrosion_of_aluminum.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Erosion_corrosion_of_aluminum.jpg Corros%C3%A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contacto_com_cobre.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corros%C3%A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contacto_com_cobre.jpg CCorrosion.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corrosion.jpg Piqure_aluminium.png. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Piqure_aluminium.png Kaffekjele,_Norsk_Folkemuseum,_NF.1957-0360AB.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kaffekjele,_Norsk_Folkemuseum,_NF.1957-0360AB.jpg Verdigris_-_geograph.org.uk_-_248563.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Verdigris_-_geograph.org.uk_-_248563.jpg Chepstow_MMB_10_Gloucester_to_Newport_Line.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chepstow_MMB_10_Gloucester_to_Newport_Line.jpg W_pile_zinc_carbone_etats_de_corrosion.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:W_pile_zinc_carbone_etats_de_corrosion.jpg RustChain.JPG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:RustChain.JPG Dresden_-_Details_of_the_copper_roof_of_the_Dresdner_Zwinger_-_2182.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dresden_-_Details_of_the_copper_roof_of_the_Dresdner_Zwinger_-_2182.jpg 1928_Daimler_Double_6_50_Limousine.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1928_Daimler_Double_6_50_Limousine.jpg Thorngumbald_Clough_Lights,_Paull_-_geograph.org.uk_-_208269.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thorngumbald_Clough_Lights,_Paull_-_geograph.org.uk_-_208269.jpg Gears.JPG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gears.JPG
11 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
