 |
Взаимодействие среды с металлом.
|
|
|
|
3. Полный или частичный отвод продуктов от поверхности металла (в объем жидкости, если среда жидкая).
КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ: По условиям протекания.
1. газовая - протекает в газах при высокой температуре, атмосферная - во влажной атмосфере воздуха, жидкостная - в растворах электролитов и неэлектролитов, подземная - под землей, биокоррозия - под воздействием микроорганизмов, структурная - связана с неоднородностью сплава, контактная - возникает в месте контакта двух металлов, коррозионное растрескивание - коррозия металла, развивающаяся в зоне действия механических напряжений; коррозия при трении (эррозионная коррозия)- разрушение металла при одновременном воздействии коррозионной среды и сил трения; кавитационная коррозия - разрушение металла при одновременном коррозионном и ударном воздействии агрессивной среды (коррозия лопастей, гребных винтов).
По типу разрушений. По типу разрушений коррозия бывает сплошной и местной.
1. При равномерном распределении коррозионных разрушений по всей поверхности металла коррозию называют равномерной или сплошной.
Сплошная. а) равномерная, б) избирательная, в) неравномерная.
Сплошная коррозия не представляет собой опасности для конструкций и аппаратов, особенно в тех случаях, когда потери металлов не превышают технически обоснованных норм. Её последствия могут быть сравнительно легко учтены.
2. Если же значительная часть поверхности металла свободна от коррозии и последняя сосредоточена на отдельных участках, то ее называют местной. Местная коррозия гораздо опаснее сплошной, хотя потери металла могут быть и небольшими. Она проникает вглубь изделия. Местная:а) пятнами,б) язвами,в) точечная,г) нитевидная д) щелевая е) контактная ж) межкрист. Кор.. Электрохимическая коррозия является результатом протекания сопряженных электродных процессов и возникает при контакте металлов с электролитами (на воздухе, в почве, в растворах электролитов и т.п.).
|
|
|
Химическая коррозия возможна. Причиной коррозии является работа микрогальванических элементов на поверхности металла. Эти элементы возникают вследствие неоднородности поверхности металлов (наряду с участками основного металла, имеются включения примесей других металлов и различных химических соединений; по поверхности неравномерно распределены защитные пленки; различны физические свойства отдельных металлических кристаллов).
50. Химическая коррозия металлов - процесс разрушения металла под действием внешней среды, вступающей с ним в химическое взаимодействие.
Под химической коррозией подразумевают взаимодействие металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процессов на границе фаз. Она основана на реакции между металлом и агрессивным реагентом. Примером химической коррозии служат ржавление железа и покрытие патиной бронзы. В промышленном производстве металлы нередко нагреваются до высоких температур. В таких условиях химическая коррозия ускоряется. Это типичный продукт химической коррозии. К химической коррозии относят: а) коррозию в жидкостях - неэлектролитах;
б) газовую коррозию - коррозию при контакте с сухими газами при высоких температурах. Коррозия металлов в жидкостях - неэлектролитах
К жидкостям - неэлектролитам, т.е. неэлектропроводным жидким средствам, относятся жидкости органического происхождения: спирты, бензол, фенол, хлороформ, тетрахлорид углерода, нефть, бензин и т.д., а также ряд жидкостей неорганического происхождения: расплавленная сера, жидкий бром и др. В чистом виде органические растворители и входящие в состав нефти и жидких топлив углеводороды слабо реагируют с металлами, но в присутствии даже незначительного количества примесей процессы взаимодействия резко интенсифицируются. Ускоряют коррозионные процессы содержащиеся в нефти серосодержащие соединения (сероводород, меркаптаны а также элементарная сера). Меркаптаны (R–SH) вызывают коррозию меди, никеля, серебра, свинца, олова и других металлов с образованием меркаптидов.
|
|
|
Содержащийся в нефти сероводород взаимодействует с железом, свинцом, медью, серебром с образованием сульфидов: 4Ag + 2 H2S+ O2 = 2 Ag2S + 2 H2O.
Присутствие воды увеличивает коррозионную активность сырой нефти, содержащей тиоспирты и сероводород. Бензин прямой перегонки при отсутствии воды практически не оказывает коррозионного воздействия на сплавы черных металлов. Крекинг - бензины при взаимодействии с металлами (Fе, Cu, Мg, Рb, Zn) осмоляются, кислотность среды возрастает, что и способствует коррозии.
Установлено, что коррозии железа способствует наличие в нём серы. Античные предметы, изготовленные из железа, устойчивы к коррозии именно благодаря низкому содержанию в этом железе серы. Сера в железе обычно содержится в виде сульфидов FeS и других. В процессе коррозии сульфиды разлагаются с выделением сероводорода H2S, который является катализатором коррозии железа.
Сера в расплавленном состоянии реагирует практически со всеми металлами, заметно разрушает олово, свинец, медь, меньше - углеродистые стали и титан и незначительно - алюминий.
Защиту металлических конструкций, работающих в среде жидкостей - неэлектролитов, ведут либо подбором устойчивых в данной среде металлических конструкционных металлов (например, для оформления процессов каталитического и термического крекинга нефти применяют высокохромистые стали), либо нанесением специальных защитных покрытий (в частности, для работы в среде неэлектролитов, содержащих соединения серы, изделия покрывают алюминием. Газовая коррозия
Практически очень важной разновидностью химической коррозии является газовая – взаимодействие металлов при повышенных температурах с такими активными газообразными веществами, как O2, H2S, SO2, галогены, водяные пары и др.
|
|
|
Газовая коррозия - наиболее распространенный вид химической коррозии. Это процесс разрушения металлов и сплавов в результате химического взаимодействия с газами при высоких температурах, когда невозможна конденсация влаги на поверхности металла.
Причина газовой коррозии металлов - их термодинамическая неустойчивость в данной газовой среде при определенных внешних условиях (температуре и давлении).
Многие ответственные детали инженерных конструкций сильно разрушаются от газовой коррозии (лопатки газовых турбин, сопла ракетных двигателей, элементы электронагревателей, колосники, арматура печей). Большие потери от газовой коррозии (угар металла) несет металлургическая промышленность.
Стойкость против газовой коррозии повышается при введении в состав сплава различных добавок (хрома, алюминия, кремния). Добавки алюминия, бериллия и магния к меди повышают ее сопротивление газовой коррозии в окислительных средах.
Для защиты железных и стальных изделий от газовой коррозии поверхность изделия покрывают алюминием (алитирование)
46. Электролиз. Потенциал разложения. Поляризация Электролиз – разложение электротоком.
Электролиз – это процесс, обратный процессу, происходящему при работе гальванических элементов.
Электролизом называется превращение электрической энергии в химическую.
Поляризация электрохимическая — отклонение потенциала электродного равновесного значения. Наименьшая разность потенциалов, необходимая для данного процесса электролиза называется потенциалом разложения (или напряжением разложения) электролита. Величина поляризации электродов зависит от следующих факторов:Природы материала электрода
§ Природы электролита (т.е. химическая природа ионов, которые разряжаются на электродах) Состояния поверхности электродов
Согласно закону Фарадея, скорость э/х реакции пропорциональна силе тока (I), но так как электроды могут быть различными по площади, то в зависимости от площади электрода при одном и том же потенциале могут быть разные токи. Поэтому скорость э/х реакции относят к единице площади поверхности:
|
|
|
, где i – плотность тока.
Любая э/х реакция протекает как минимум в 3 стадии:
4. подвод реагентов к электроду;
5. э/х реакция, которая включает в себя и химические реакции;
|
|
|
