1. Определението за "корозия на метали."
2. Класификация на корозионни процеси
2.1. промяна във външния вид на металната повърхност;
2.2. съгласно механизма;
2.3. естеството на други влияния.
3. Химически корозия, нейните видове. Химията на.
4. Електрохимичен корозия, неговите видове и химия.
5. Фактори, влияещи върху скоростта на корозия.
6. защита на метали от корозия.
1. Владимир Фролов Химия. Gl.V, §51-56.
2. Lucinschi GP Химия разбира се. Gl.V, §8-12, гл. VI, §13-18
3. Общи Chemistry, изд. Соколов EM и сътр., глава 6, §1-11.
Метали, поради тяхната висока якост, еластичност, износоустойчивост, топлопроводимост, и са най-важни структурни материали.
По време на работа, в резултат на влиянието на околната среда се проявява тяхното унищожаване, т.нар корозия.
загуба на корозия във водещите индустриални страни се падат около 3-5% от брутния национален продукт, както и стойността на загубите vozmescheniekorrozionnyh целия свят стотици милиарди долари, така че "корозия на метали и методи за тяхната защита от корозия" раздел е един от най-важните в хода на химията за инженерни специалности.
Обикновено корозия метали, които не се срещат естествено в естественото състояние като Au, Pt, и разнообразие от руди. На възстановяване на тези метали от природни съединения консумира значително количество енергия (Ме + п + п # 275; → Me 0; # 916; G> 0), която се натрупва в металите, което ги прави термодинамично нестабилни, химически активни вещества (Me 0 - п # 275; → Me + N; # 916; G<0). В результате такого самопроизвольно протекающего коррозионного процесса металлы переходят в оксиды, гидроксиды, карбонаты, сульфиды и другие соединения и теряются безвозвратно.
По този начин, корозия може да се дефинира като спонтанно протичащ процес редокси (# 916; G<0) разрушения металла под воздействием окружающей среды, происходящий с выделением энергии (ΔН<0) и рассеиванием вещества (ΔS>0).
Механично разрушаване на метала, която се проявява в продължение на физически причини, не се обадите на корозия, и се нарича ерозия, абразия, износване.
По естеството на корозията на фрактура на повърхността разделена на непрекъснат и местно. Твърдият корозия е подразделен на еднакво, ако процесът на окисляване възниква по повърхността на метала със същата скорост, както и неравномерно - процес на окисление се осъществява по цялата повърхност с различни скорости в различни части на метала.
Местна корозия е разделена на корозия петна. петно. хлътване (хлътва depth-) междукристална (най-опасни, тъй като комуникацията между зърната отслабва сплави структури) крак, селективно (избирателно).
На механизма на поява следните видове корозия:
- химикал (газ, течност);
- специални видове (биологични, радиация, ултразвук).
Поради естеството на допълнителните ефекти се различават:
- корозия под въздействието на механични напрежения;
- корозия от триене;
- корозия кавитация (корозия се случва в същото време и въздействие сила корозивна среда, когато за отделяне на въздушните мехурчета в лопатки витлото, ротори помпи).
Помислете за по-подробно механизма на изтичане видове корозия.
Съгласно химическа корозия разбира метал разграждане окисление в околната среда, без появата на електрическия ток в системата.
корозия газ се появява при нормални условия, но обикновено при високи температури. Това се наблюдава при изливане на разтопен метал, на топлинна обработка, коване, подвижен, заваряване и т.н.
Най-честият случай на корозия газ - взаимодействие на метал с кислород:
Създадена с такава корозия оксид филм в някои случаи да играе защитна функция. За това трябва да бъде твърдо вещество, непорест, има добра адхезия към метал, имат твърдост, износоустойчивост и имат коефициент на термично разширение, близък до този стойност на метала. Всички тези качества на филма оксид могат да бъдат оценени с фактор Pilling-Bedvordsa (а). Метали (алкални, алкалоземни), където А<1 имеют тонкие оксидные пленки с разрывами. Сплошные и устойчивые оксидные слои образуются при a=1,2 – 1,6 (например, Al2 O3. ZnO, NiO и т.д.). При значениях a значительно больше единицы пленки получаются неслошные, лекго отделяющиеся от поверхности металла (железная окалина). Коррозионно-активными газами, кроме кислорода, являются: угарный газ, углекислый газ, сернистый ангидрид, азот, его оксиды и галогены. Например, при разливе расплавленного алюминия, происходит его взаимодействие не только с кислородом, но и с азотом воздуха.
Течен корозия се случи, обикновено в течни не-електролити: алкохол, хлороформ, бензол, бензин, керосин и други петролни продукти. Ускорява корозия течна сяра, кислород, халогени, влага, atakzhe треска (корозия на бутала в двигатели с вътрешно горене), което може да бъде описан от уравнения. Me (II) + R1 - S - R2 → MeS + R1 - R2
Me (I) + Nr - Cl → метиленхлорид + 1 / 2NR - R,
където R1 - S - R2 и NR - Cl въглеводороди, съдържащи сяра и хлор.
Галванична корозия е най-често срещаният тип на корозия. Това разрушаване на части, машини, съоръжения в подпочвени води, речни и морски води, под въздействието на вода (роса), под влияние на режещи течности, използвани при обработката на метали, атмосферна корозия и т.н.
Електрохимично корозия - е пространствено разделени редокси метал процес фрактура срещащи се в електролит среда, с появата на електрически ток в рамките на системата, наречена корозия ток.
Да разгледаме химия атмосферно корозия на стомана. Стомана - сплав на желязо и въглерод, където въглеродът на по-малко от 2%, като цементит (Fe3 С4). При електрохимичната корозия на влажен въздух (О2 + 2Н2 О) желязо и цементит mikrogalvanoparu форма, в която анод изпълнява ролята на желязо, цементит и - като катод.
общото уравнение процес корозия фрактура на стомана продукт намира в влажен въздух В:
За повече типично желязо степен на окисление (3+), така че процесът на окисление се случва:
получената Fe (ОН) 3 при нагряване може да спести вода.
Това е, желязо корозия продукт (ръжда) е смес от различни съединения. Ако приемем, че настоящето въздух във въглеродния диоксид, серен диоксид, следователно, може да се образува и желязна сол.
Често, поради различните бум метални конструкции, включително и стомана, в някои райони се натрупват вода, като по този начин е налице т.нар корозия концентрация. причинени от различна концентрация на кислород на depolarizer (в случай на атмосферна корозия), водород (в кисела среда) в различни части на метала. Когато концентрацията на depolarizer висока (вода капки ръб), част катод се образува, когато концентрацията на depolarizer е по-малко (вода капка център) - анод част (Фиг.15).
След изсушаване, спад в центъра му вдлъбнатина е намерена, а понякога дори отвор (за плаки с дебелина 0.1 ... 0.2 mm). Такива процеси са често наблюдавани в атмосферното и почва корозия на желязо и стомана (въже, купчина листа и т.н.) - хлътва превръща в хлътване. Трябва да се отбележи, че въпреки че краен продукт корозия (ръжда) е неразтворим, но не инхибира процес метал разтваряне, тъй като образува извън частта на анод (на границата на своето контакт с катодите) като пръстен в капчицата.
На практика често има случаи, когато металите от различни дейности са в контакт един с друг, за да образуват галваничен. Освен това техническите метали съдържат примеси от други метали, сплави съдържат различни метали. Такова метал или сплав същество в средата на електролит осигурява множество микро - и makrogalvanopar в който анодът е по-активен метал, т.е. метал с по-нисък потенциал електрод, и е предмет на корозия.
Да разгледаме случая на галванична корозия с водород деполяризация на цинк и мед, в среда на сярна киселина. Цинк и мед, има различни стойности на електродни потенциали. По-активно в този чифт Galvano е цинк (Е 0 Zn2 + / Zn = -0,76 V), има минимална стойност на потенциала на електрод и анода ще т. Е именно цинк се подлага на корозионни процеси, по-малко активен метал е мед (Е 0 Cu2 + / Си = +0,34 V), е катода.
Пишем схемата: (A) Zn # 9474; H2 SO4 # 9474; Cu (К)
Анода процес: Zn 0 - 2, # 275; → Zn 2+
Процесът на катод, 2H + + 2 # 275; → Н2 depolarizer
Общо йонен уравнение: Zn + 2Н + → Zn 2+ + Н2
Фактори, влияещи върху скоростта на корозия:
а) стрес и напрежение по време на механичната обработка на метали;
б) смесване на корозивна среда;
в) диференциална аерация;
г) киселинността (рН).
Като се има предвид фактор (г) се отбележи, че възможностите на електрода на метали по същество зависи от състава на електролита и рН. Така, в случай на контакт (Al-Zn) корозия в разтвор 1М HCI
възниква галванична двойка, която изпълнява ролята на анод Ал, katoda- и Zn, такава схема на метод (А) Ал # 9474; HCl # 9474; Zn (К)
В 0.1 М разтвор на солна киселина в този случай е по-голяма активност цинк, той ще бъде в галванична анод двойка, алуминий - катод и веригата могат да бъдат написани като: (А) Zn # 9474; HCl # 9474; Al (К)
Electrocorrosion - протича под въздействието на блуждаещи токове възникнат от постоянен ток източници (електротранспорт, трансформатори, захранващи линии). Като се има предвид корозия под въздействието на бездомни течения, е необходимо да се помни, че сегашната продукция позиция - ще анод част, входен ток - катод, настоящата секция на потока - неутралната зона. Радиус бездомни течения могат да достигнат няколко десетки километра. 1А за мощност текущата година разгражда до 3 кг алуминий, 9 кг желязо, 11 кг цинк или мед, 34 кг олово.
Защита на метални КОРОЗИЯ
загуба на корозия в глобалната икономика са огромни. Около 1/3 от метала въвеждане в експлоатация на корозира, с приблизително 10% се губи безвъзвратно.
контрол на корозия се извършва чрез различни методи. Най-ефективен и надежден начин - като устройства и машини izkorrozionno устойчиви метални или неметални материали, но поради високата цена на тези материали, често използване на евтини и достъпни метали, следван от тях защитава от корозия. Напълно невъзможно да се избегне корозия, но чрез прилагането на определени методи за защита, можете да намалите въздействието му.
Това могат да бъдат разделени в следните групи на методи за защита на метална корозия:
1. Създаване на рационални структури, т.е. тези, които не разполагат с мъртви зони и други събралата се влага места, кал и други корозивни среди, осигурява възможност за бързо пречистване и проветряване.
2.Legirovanie метали. Това е ефективен, макар че обикновено скъп метод за подобряване на устойчивостта на корозия на метали. Когато допинг се въвежда в компонентите на сплави (Cr, Ni, W, Si, V, Мо, Re и т.н.), което води метал пасивиране. Механизмът за защита (например, неръждаема стомана) е образуването на оксид върху повърхността на плътни слоеве от тип шпинел състав NiO. CR2 О, FeO. CR2 O3. които са по-стабилни от окисите на хром или никел.
3. Създаване на аморфни метални конструкции. Пътят до този метод за защита на отвори супербърз втвърдяване. Разтопен метал се подава от тигела в фин празнина между две ролки, и се подлага на масивна формиране и охлаждане. При тези условия атомите нямат време да се подредят в кристалните решетки метали присъщ, фиксирани "хаоса атома" присъщ разтопен метал. Резултатът е аморфна структура, подобна на стъкло, рязко повишава устойчивостта на корозия на метали.
4.Zaschitnye капак - най-разпространеният метод за защита на металите от корозия. Смисълът на тяхното прилагане - изолация от корозионна среда. Разграничаване на неметални и метални покрития.
а) неметални покритие се получава чрез прилагане на лак върху повърхността на метална, боя, смола, лак, емайл или стъкло емайла. Повърхността на метал също е покрита с гума, ебонит, полимерни материали, цимент, бетон, оксид филми: ZnO, Al2 3 (окисляване) и нитрид филми: Fe4 N, Fe2 N (азотиране). Може да обхваща металната повърхност на металния отлагането на неразтворими фосфат: Fe (Н2 РО4) 2 2 + Fe2 + ® Fe3 (РО4) 2 ¯ + 4Н (фосфатиране) или наситен въглероден атом на метална повърхност (циментация).
б) защитно метално покритие. За тази цел, устойчиви на корозия метали (Sn, Zn, Al, Au, Ag, Ni, Cr, и т.н.). Има анодна и катодна метално покритие. Ако защитен метално покритие с по-активна метал, такова покритие се нарича анода. Ако нарушите покритието унищожи метал. Нека разгледаме примера от поцинкована стомана. Увековечено корозия недостатъчност.
A: Zn 0 - 2, # 275; → Zn2 + 2
Свързани статии