Факторы влияющие на коррозию

Факторы влияющие на коррозию

ПОНЯТИЕ О КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ

Коррозией называется разрушение металла под химическим действием окружающей среды.

Металлы встречаются в природе преимущественно в виде соединений с неметаллическими элементами, например, железо — в виде Fe2О3 и др., алюминий — А12О3, медь — Cu2S и т. д.

Для получения металла в чистом виде необходима затрата энергии, так как металлургическими процессами нарушается равновесное состояние между металлом и веществами, с которыми он связан в естественном состоянии.

Полученные в результате металлургических процессов металлы под действием атмосферных условий (газов и влаги) снова стремятся перейти в устойчивые соединения с другими веществами, иначе говоря, корродируют.

В настоящее время коррозия выводит из строя ежегодно около 1 % находящегося в пользовании металла.

В изделиях и сооружениях в результате коррозии может происходить последовательное разрушение поверхности, образование раковин и приобретение металлом губчатого строения. Разработка современной теории коррозии основана на исследованиях Г. В. Акимова, Н. А. Изгарышева, Н. Д. Томашева и др.

Различают два основных вида коррозии металла: химическую и электрохимическую.

Химической коррозией называются процессы разрушения металла в сухих газах или в жидкостях, не проводящих электрического тока (масло, бензин).

Такого рода коррозия имеет, например, место при окислении металла в термических печах, при разъедании топочных связей и пр. Степень химической коррозии сильно возрастает с повышением температуры; в виде примера можно указать на цвета побежалости.

Скорость разрушения металла при химической коррозии определяется степенью сродства металла с кислородом и свойствами образующейся при этом пленки (ее плотностью, отсутствием в ней пор, прочностью прикрепления пленки к металлу).

На фиг. 158 приведен график окисления железа в зависимости от температуры.

Опыт показывает, что пленка окисла обнаруживает защитные свойства, если объем окисла больше объема окисленного металла; так, для Са, Сu и Fe отношение объема окисла к объему окисленного металла соответственно равно 0,78; 1,70 и 2,06. Защитные свойства пленки окислов меди и железа можно видеть на фиг. 159; из графика видно, что для Са пленка не обнаруживает защитных свойств.

Переменный нагрев и охлаждение металла увеличивают скорость коррозии, так как колебания температуры нарушают цельность пленки.

Химическая коррозия может разрушать металл не только с поверхности, но и между кристаллическими зернами, проникая в глубь металла. В последнем случае коррозия называется межкристаллитной.

Электрохимической коррозией называется разрушение металла при соприкосновении с жидкостями, проводящими электрический ток. Происходящие здесь явления аналогичны тем, которые имеют место в гальваническом элементе.

Металлическая пластинка, погруженная в жидкость, проводящую ток, выделяет частицы, заряженные положительно, — ионы, а сама заряжается отрицательно — электронами. Между пластинкой и жидкостью устанавливается электростатическое равновесие.

Количество ионов, выделяемое различными металлами, различно, следовательно, различны и их потенциалы.

При соединении погруженных в жидкость пластинок из разнородных металлов проводником, находящимся вне жидкости, по последнему потечет ток (фиг. 160) электронов от А к В; одновременно и в жидкости возникает ток ионов от А к В. На поверхности пластинки В ионы нейтрализуются электронами, притекшими по проводнику.

Включенный в цепь гальванометр покажет течение электричества в цепи.

В результате происходит разрушение пластинки А (анода).

В гальванической паре разрушается тот металл, который выделяет большее количество положительно заряженных ионов и, следовательно, сам получает более высокий отрицательный заряд. Для сравнения электроположительных свойств металлов их электродные потенциалы измеряются в одинаковых условиях по отношению к потенциалу водородного электрода, принятому равным нулю.

По мере убывания положительного заряда в паре с водородным электродом пли, как принято говорить, по мере убывания электроположительных свойств, металлы располагаются в ряд, называемый рядом напряжений: Au, Pt, Hg, Ag, Сu, Bi, Sb, (H2), Pb, Sn, Ni, Co, Cd, Fe, Cr, Zn, Mn, Al, Mg, Be, Na, K. Li.

Этот ряд составлен при условии, что определение электродных потенциалов производилось при нормальной концентрации раствора (в растворе, содержащем 1 г-эквивалент ионов данного металла на 1 л при 18° С).

Всякий металл, занимающий в этом ряду более правое положение, будет разрушаться в контакте с занимающими более левое положение и тем сильнее, чем дальше эти металлы находятся друг от друга в ряду.

В зависимости от электролита порядок расположения указанных металлов в ряде напряжений может быть и другой, а следовательно, может измениться и относительная способность к корродированию.

Скорость разъедания характеризуется силой тока между ними.

Величина этого тока может уменьшаться и коррозия замедляется, вследствие поляризации электродов и, в первую очередь, катода, на котором в процессе коррозии накапливаются электроны. Деполяризация катода (удаление электронов) может происходить двумя путями: а) путем выделения водорода на катоде с поглощением при этом электронов; такой процесс деполяризации имеет место в кислой среде; б) путем снятия с катода электронов газообразным кислородом, находящимся в растворе с образованием при этом гидроксил-ионов по уравнению

такого вида деполяризация характерна для нейтральных растворов.

Поляризация уменьшает электродвижущую силу пары и способна даже изменить знак потенциала. Поэтому интенсивность процесса разрушения металла при электрохимической коррозии зависит также и от степени поляризации электродов: чем больше поляризация, тем слабее коррозия и наоборот.

Различают следующие виды электрохимической коррозии: гальванокоррозйю и коррозию под влиянием блуждающих токов.

Гальваиокоррозией называется процесс разрушения металла при соприкосновении разнородных металлов в присутствии электролита; в качестве примера можно указать на разрушение железа паровых котлов, образующих гальваническую пару с топочной медью. Во многих случаях процесс гальванокоррозии обусловливается неоднородностью структуры металла или сплава. В качестве примера можно указать на разрушение перлита; здесь отрицательно заряженным является феррит (по отношению к цементиту), подвергающийся разрушению в присутствии влаги. Коррозию, возникающую в результате неоднородности структуры, т. е. вследствие наличия микроэлементов, называют микрокоррозией или структурной коррозией.

Распространенное мнение, что микрокоррозии подвергаются только сплавы, нельзя считать вполне правильным, так как неоднородность структуры может иметь место и в чистом металле, например, вследствие наклепа. Кроме того, некоторая возможность микрокоррозии чистого металла может вызываться неодинаковостью потенциалов в различных точках поверхности металла, которая никогда не бывает абсолютно однородной.

Однако очевидно, что чистые металлы могут подвергаться микрокоррозии в меньшей мере по сравнению со сложным по структуре сплавом и что микрокоррозия проявляется тем меньше, чем меньше неоднородность поверхности металла.

Вызывающие микрокоррозию токи весьма малы: величина их может быть равна приблизительно 10 — 6 —10 — 7 а/см 2 . Малая величина этих токов компенсируется продолжительностью их действия.

В районах, обслуживаемых электрическими железными дорогами, токи, возвращающиеся из сети на станцию через рельсы, могут частично ответвляться, проходя по металлу предметов, находящихся в почве (водопроводных труб, каркасов железобетонных сооружений и пр.). В этом случае почва, содержащая растворы солей, играет роль электролита; разрушению подвергается металл, являющийся анодом. Такой вид коррозии называют коррозией под влиянием блуждающих токов.

Факторы, влияющие на скорость коррозии

Внутренние факторы. К внутренним факторам, влияющим на скорость коррозии, относятся химический состав, структура, внутренние напряжения и состояние поверхности металла. Чистые металлы при прочих равных условиях менее подвержены коррозии, чем сплавы.

Читайте также:  Как подбирать обои в квартиру

Менее других подвержены коррозии сплавы, имеющие структуру твердого раствора.

Внутренние напряжения материала способствуют коррозии его; наклепанный материал разъедается больше, чем материал с нормальной структурой. Наличие внутренних напряжений и наклеп способствуют образованию гальванопар.

Чем ровнее поверхность металла, тем меньше он корродирует; при повреждении поверхности металл начинает корродировать быстрее. Причиной этого является то обстоятельство, что гладкая поверхность лучше покрывается защитной пленкой.

Внешние факторы. К внешним факторам, влияющим на скорость коррозии, относятся действие на металл окружающей среды: воды, кислот, щелочей, солей и газов, а также температура окружающей среды.

Коррозионная усталость металла

Коррозионной усталостью металла называется разрушение металла, находящегося под одновременным воздействием циклических напряжений и факторов, вызывающих коррозию.

Причиной быстрого разрушения металла является, с одной стороны, разрушение пленки окисла и, следовательно, неиспользование ее защитных свойств, а с другой — поверхностное разрушение металла, вызываемое коррозией, способствующее возникновению трещин усталости. Под влиянием коррозии предел усталости металла снижается в некоторых случаях на 65% против нормальной величины.

Виды коррозионных и коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов. Агрессивность среды производства. Характерные виды коррозии и износа. Разработка антикоррозионной защиты оборудования отрасли. Выводы и производственные рекомендации.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 17.12.2014
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Украинский государственный химико-технологический университет

по специальности "Антикоррозионная защита оборудования отрасли"

Факторы, ускоряющие коррозию и изнашивание

м. Днепропетровск, 2014

    1. Вступление

  • 2. Виды коррозионных и коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов
  • 3. Анализ агрессивности среды производства
  • 4. Характерные виды коррозии и износа
  • 5. Факторы, ускоряющие коррозию и износ
  • 6. Выводы
  • 7. Разработка антикоррозионной защиты оборудования отрасли
  • 7.1 Выбор коррозионностойких материалов
  • 7.2 Выбор химически-стойких неметалических материалов
  • 7.3Выбор модификаторов продуктов коррозии
  • 7.4Выбор ремонтно-реставрационных материалов
  • 7.5Выбор антикоррозионного покрытия
  • 7.6 Выбор износостойких материалов и покрытий
  • 7.7 Выбор специальных покрытий
  • 7.8Обоснование технологии упрочнения поверхности
  • 7.9 Разработка химико-технологических методов снижения коррозии и изнашивания
  • 7.10 Разработка организационно-технических мероприятий понижения коррозии и изнашивания
  • 7.11 Разработка вариантов рационального конструирования и модернизации оборудования
  • 7.12. Выбор эффективных ингибиторов коррозии
  • 7.13 Выбор герметиков, уплотнителей, консервантов
  • 7.14 Разработка вариантов электрохимической защиты оборудования
  • 7.15 Разработка методов комбинированной антикоррозионной защиты
  • 8. Выводы и производственные рекомендации по повышению эксплуатации надёжности оборудования в отрасли
  • Источники

коррозия износ конструкционный материал

Важной причиной и специфическим обстоятельством, сопровождающим возникновение высокотемпературной коррозии, является наличие в продуктах сгорания агрессивных соединений, температура плавления которых лежит ниже рабочей температуры клапанов. Окислы ванадия V2O4 и V2O5 имеют температуры плавления соответственно около 2000°С и 670 — 690 о С. Это означает, что они покидают цилиндр вместе с выхлопными газами, температура которых составляет 450 — 600°С, находясь в твердом состоянии. В смеси с сульфатом натрия, их температуры плавления снижаются до значений 530 — 570°С, а в пропорции, примерно, 70% Na2SO4 + 30% V2O5 температура плавления смеси может достигнуть 300°С (рис.1).

Рис.1. Значения температур плавления V2O5 и Na24

Пока окислы находятся в твердом состоянии и температура тарелки клапана не превышает 530°С, есть вероятность, что значительная часть их будет удаляться вместе с выхлопными газами, не принося вреда клапану. Когда же температура клапана начинает превышать температуру плавления окислов (поднимается выше 530°С) то, оказываясь вблизи клапана, они начинают прилипать к нему. Стекая на рабочую фаску, окислы вызывают ее интенсивную коррозию и последующее прогорание.

Уменьшение содержания Na24 в смеси с V2O5 как это видно из рис.1, способствует росту температуры плавления, препятствует прилипанию к телу клапана, а значит, способствует уменьшению вероятности развития коррозии последнего

Электрохимическая — происходит в результате взаимодействия металла с электролитом под воздействием электрических токов.

Различают анодный процесс — переход металла в раствор в виде гидратированных ионов с оставлением соответствующего количества электронов и катодный процесс — ассимиляция избыточных электронов в металле атомами, молекулами или ионами раствора, которые могут восстанавливаться на катоде.

Протекание реакции при электрохимической коррозии аналогично протеканию реакции в гальваническом элементе.

Протекание электрохимического процесса коррозии зависит от солености воды, скорости ее движения относительно металла, температуры, блуждающих токов, напряжений металла и деформаций.

При движении воды процесс коррозии интенсифицируется вследствие подвода к металлу кислорода из аэрированной воды, механического действия струи, так как с поверхности металла снимается защитная пленка продуктов коррозии. При температурах 50 — 90°С защитная пленка оказывается неплотной и нестойкой, при более низких и высоких значениях температуры, защитная пленка обладает повышенной стойкостью. При повышении температуры интенсифицируется процесс конвекционного теплообмена, который должен был бы ускорить протекание реакции. Однако, так как этот процесс сопровождается снижением растворимости кислорода в растворах, в результате, происходит замедление реакции.

Внутренние напряжения и деформации в металлах ускоряют процесс электрохимической коррозии, придавая ей меж — и транскристаллический характер.

Морская вода содержит в себе большое количество легко диссоциирующихся солей в основное хлоридов NaCl, MgCl2 и сульфиды CaSO4, MgSO4, Ka2SO4, она насыщена воздухом и высоко электропроводна, что создает условия для протекания электрохимической коррозии. Вследствии этого данный вид коррозии является одной из основных причин повреждений СТС.

На надводную часть корпуса (внутреннюю и наружную) воздействует влажный и соленый морской воздух, на подводную часть — электролит с высокой электропроводностью.

С наружной части корпуса наиболее интенсивно поражается район переменного пояса, где скорость коррозии в 3 — 5 раз больше, чем в районе полного погружения. Брызги воды и механическое воздействие волн разрушают защитную пленку продуктов коррозии. Коррозионное поражение наружной обшивки увеличивается при больших скоростях хода судна, так как, при интенсивном обтекании, вода смывает с обшивки защитные покрытия, облегчая доступ окислителей к поверхности металла. Коррозия усиливается из-за обрастания подводной части корпуса мелкими живыми организмами и растительностью, которые создают дополнительную окислительную среду вследствие выделения ими двуокиси углерода и сероводорода при разложении омертвевших организмов и растительности.

Большое значение имеет состояние покрытий и защитных плёнок. Механические повреждения, царапины, места, откуда выкрошилась окалина, — являются анодами по отношению к остальной части поверхности. Если поврежденные места очень малы, то могут образоваться глубокие язвы (до 5 мм и более). Сварные швы корродируют быстрее, чем основной свариваемый металл.

Koppoзионная усталость характерна для деталей, находящихся в коррозионно-активной среде и подверженных растягивающим циклическим нагрузкам. Образующиеся в этом случае трещины распространяются вглубь материала, перпендикулярно растягивающим напряжениям и имеют, в основном, транскристаллитный характер и обычно заполняются продуктами коррозии.

Развитие сельского хозяйства.

Крупнейшее изменение, называемое рядом историков "сельскохозяйственной (неолитической) революцией", произошло приблизительно в 10-м тысячелетии до н.э. с освоением человеком сельского хозяйства. Первыми начали заниматься сельским хозяйством жители Ближнего Востока ок.9500 лет до н.э. К 7-му тысячелетию до н.э. сельское хозяйство распространилось в долине Инда, к 6-му — в Древнем Египте, к 5-му — в Китае. Около 2700 лет до н.э. сельское хозяйство пришло в Месоамерику.

Читайте также:  Как испечь пирог без яиц

Хотя внимание исследователей имеет тенденцию концентрироваться на средневосточном плодородном регионе, археологические находки в Южной и Северной Америке, Восточной Азии и Средней Азии показывают, что сельскохозяйственные системы, используя различные растения и животных, могли в некоторых случаях развиваться очень сходным образом.

Дальнейший прорыв в сельском хозяйстве на Среднем Востоке связан с развитием организованного орошения и с началом использования специализированной рабочей силы около 5500 лет до н.э. Сельскохозяйственные поселения до этого момента оставались почти полностью зависимыми от каменных орудий труда. Камень был вытеснен бронзой и железом в принадлежностях для сельского хозяйства и боевых действий позднее: в Евразии медные и бронзовые орудия труда, украшения и оружие стали обычными около 3000 лет до н.э. После бронзы Восточное Средиземноморье, Средний Восток и Китай вступили в эпоху железных орудий труда и оружия.

Американские племена по-видимому не имели металлических орудий труда вплоть до культуры чавин (IX век до н.э. ). У мочика уже имелись металлическое оружие, ножи и посуда. Даже бедные металлами инки имели плуги с металлическими наконечниками по меньшей мере с момента завоевания Чимора. Хотя археологические исследования в Перу далеки от завершения и считается, что почти все кипу (приспособления для записи информации в форме узелкового письма, используемого Инками) были сожжены в ходе завоевания Перу испанскими конкистадорами, тем не менее некоторые археологи предполагают, что сталь могла быть получена здесь задолго до того, как была открыта в Европе.

Колыбелью ранних цивилизаций стали долины рек, такие как: долина Хуанхэ в Китае, долина Нила в Египте и долина Инда на полуострове Индостан. В то же время некоторые кочевые народы, такие как аборигены Австралии и Бушмены южной Африки, не занимались сельским хозяйством до относительно недавнего времени.

До 1800 г. большая часть человечества не принадлежала к обособленным государствам. Учёные расходятся во взглядах на то, следует ли применять термин "племя" к разновидности сообществ, в которых эти люди жили. Большая часть мира была территориями "племён" до тех пор, пока европейцы не начали колонизацию. Много племенных сообществ, в Европе и в других местах, трансформировались в государства, когда оказались под угрозой исчезновения или после нападения существующих государств. Например: маркоманны, Польша и Литва. Некоторые племена, такие как касситы и маньчжуры, были завоёваны государствами и поглощены ими.

Сельское хозяйство сделало возможным возникновение сложных сообществ — цивилизаций. Появились первые государства и рынки. Технологии расширили возможности людей взаимодействовать с природой, развивать транспорт и коммуникации. [1]

text-align:center;line-height:normal">
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА КОРРОЗИЮ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВОВ ЖЕЛЕЗА

text-align:right;line-height:normal;background:;text-autospace:none">
Карасёв Дмитрий Викторович

text-align:right;line-height:normal;background:;text-autospace:none">
студент 1курса, ГАОУ СПО «Альметьевский политехнический техникум», г. Альметьевск

text-align:right;line-height:normal;background:;text-autospace:none">
Ильязова Рузалия Тагировна

text-align:right;line-height:normal;background:;text-autospace:none">
преподаватель химии ГАОУ СПО «Альметьевский политехнический техникум», г. Альметьевск

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Коррозия металлов наносит большой экономический вред. Коррозия приводит к уменьшению надёжности работы оборудования, к простоям производства из-за замены вышедшего из строя оборудования, к потерям сырья и продукции. Коррозия также приводит к загрязнению продукции, и к снижению её качества. Актуальность работы. Проблема защиты металлов от коррозии, знакомая человечеству с древних времен, по сей день остается чрезвычайно актуальной. Ежегодные потери из-за коррозии составляют от 20 до ЗО млн тонн металла. Прямой экономический ущерб от нее исчисляется сотнями миллиардов долларов в год. В связи с этим исследование механизма коррозии и разработка методов защиты от нее имеют большое народнохозяйственное значение. Коррозии подвергаются различные металлы и сплавы, но наиболее часто приходится сталкиваться с коррозией самого распространённого металла-железа и его различных сплавов. Поэтому мы решили рассмотреть коррозию стали подробнее.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Объект исследования: Влияние различных факторов на коррозию стали. Предмет исследования: Коррозия стали. Цель работы: Исследовать, какие условия способствуют, а какие препятствуют коррозии стали. Поставленная цель определяет основные задачи работы:

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
1. Изучить сущность коррозии, её виды и способы защиты от коррозии.

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
2. Исследовать зависимость скорости коррозии от присутствия кислорода.

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
3. Исследовать влияние электролитов на процесс коррозии.

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
4. Исследовать влияние ингибиторов на процесс коррозии. Гипотеза: если поместить сталь в щелочную среду, то скорость коррозии уменьшится. Пути решения поставленных задач: экспериментальный. Методы исследования: лабораторное исследование коррозии стали. Данная работа носит исследовательский характер.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Коррозия гетерогенный процесс, так как он происходит на границе раздела фаз «металл — окружающая среда». В результате коррозии металлы окисляются и переходят в устойчивые соединения — оксиды или соли, в виде которых они и находятся в природе.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
По механизму взаимодействия металла с окружающей средой коррозию можно разделить на два основных вида: химическую и электрохимическую.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В случае химической коррозии происходит взаимодействие металла непосредственно с окислителем окружающей среды. В результате этого разрушается металлическая связь, и атомы металла соединяются с атомами и группами атомов, входящих в состав окислителей. Несмотря на то что химиче­ская коррозия вероятна во всякой среде, происходит она, как правило, в неэлектролитах, т. е. в средах, не проводящих электрический ток.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В зависимости от условий химическая коррозия может быть газовой и жидкостной.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Газовая химическая коррозия — окисление металла газообразными окислителями в отсутствие влаги — кислородом воздуха, оксидами серы (S02), углерода (С02), азота (N), продуктами сгорания каменного угля, а также другими видами топлива. В промышленности металл нередко нагревают до высоких температур, и в таких условиях газовая коррозия ускоряется.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
К основным факторам, влияющим на ско­рость газовой коррозии, относятся природа металла (сплава), состав газовой среды, механические свойства образующихся продуктов коррозии (оксидных плёнок), температура [1].

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Жидкостная химическая коррозия процесс окисления металлов в среде неэлектролитов (нефть, её фракции, смазочные масла и другие неэлектропроводные органические жидкости).

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Химическая коррозия наблюдается в различных производствах химической и не­фтехимической промышленности, например при получении серной кислоты (на стадии окисления диоксида серы), азотной кислоты и хлорида водорода, при синтезе аммиака, в процессах синтеза органических спиртов, крекинга нефти и т. д.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Однако наличие даже небольших количеств влаги (конденсат, дождевая вода, водные растворы солей, кислот, щелочей, влажный воздух или любой другой влажный газ, почва и др.) может инициировать развитие электрохимической коррозии. Этот вид кор­розии встречается наиболее часто и представляет собой процесс взаимодействия металлов и сплавов с электролитами, сопровождающийся самопроизвольным возникновением гальванических пар «катод — анод». Возникновение гальванических пар на метал­ле может быть обусловлено различными причинами: контактом различных металлов, раз­нородностью структуры металлов, наличием на их поверхности оксидных плёнок, загряз­нений, неметаллических включений и т. д.

Читайте также:  74Hc244d описание на русском

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
При электрохимической коррозии проис­ходит анодное окисление металла:

text-align:center;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;
text-autospace:none">
Ме° — п = Ме п+ .

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Причём при контакте двух металлов (в различных механизмах и устройствах) всегда окисляется, т. е. подвергается коррозии, более активный металл (расположенный в электрохимическом ряду напряжений левее).

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
На катоде происходит процесс восстановления окислителя (Ох) — связывание избыточных электронов, образующихся в анодном процессе:

text-align:center;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;
text-autospace:none">
Ох + п= Red.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Окислителями могут быть молекулы воды, кислород, катионы водорода и др. В качестве материала катода могут быть разнообразные вещества, но обязательно электронные проводники. Так, для анода, изготовленного из железа, такими металлами могут быть олово, свинец, медь, серебро и др., т. е. металлы, расположенные в ряду напряжений правее железа.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
По отношению к электрохимической коррозии все металлы можно разделить на четыре группы:

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
1) металлы повышенной активности — в ряду напряжений от щелочных металлов до кадмия — корродируют даже в нейтральных водных средах;

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
2) металлы средней активности — в ряду напряжений от кадмия до водорода — устойчивы в нейтральных растворах при отсутствии кислорода и неустойчивы в кислотных средах;

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
3) металлы малой активности — висмут, медь, серебро, ртуть, родий — в отсутствие кислорода и других окислителей устойчивы не только в нейтральных, но и в кислотных средах;

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
4) благородные металлы — золото, платина, иридий, палладий — устойчивы во всех средах, кроме кислотных, в присутствии сильных окислителей [2].

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
К электрохимической коррозии относят также коррозию, протекающую под влиянием электрического тока от внешнего источника, так называемых блуждающих токов (электрических железных дорог, трамвайных линий и др.). Они получаются в результате ответвления тока от рельсов, выполняющих роль катода, и подземных металлических сооружений (железные трубы, водопровод­ные сети, подземные кабельные проводки и т. д.), являющихся анодом, а влажная почва выполняет функцию электролита.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Кроме того, различают ещё ряд важнейших видов коррозии в зависимости от окружающей среды:

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
атмосферную коррозию — разрушение металлов в атмосферных условиях, в том числе в атмосфере любых газов (сильные агресоры металлов — хлор и его ион С1 — );

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Аэрационную коррозию — разрушение металлов, вызываемое неожиданным доступом воздуха к его отдельным участкам;

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
почвенную коррозию — разрушение металлов в почве;

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
биокоррозию разрушение металлов продуктами жизнедеятельности некоторых микроорганизмов (ряд почвенных бактерий вырабатывают вещества, действующие на металлы: С02, 502, Н2 S и др.);

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
коррозию в расплавах солей, морскую и т. д. [3].

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
1. 1.Экспериментальная работа № 1 Роль кислорода в процессе коррозии стали.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
В пробирку № 1-ст. гвоздь+вода на половину.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
В пробирку № 2-ст. гвоздь+вода полностью.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
В пробирку№ 3-ст. гвоздь-вода+масло.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
Больше ржавчины образуется в пробирке № 1 — сталь соприкасается и с водой и с кислородом. В пробирке № 2 ржавчины меньше т. к. стали соприкасается только с водой. В пробирке № 3 гвоздь почти не проржавел, кислород не смог пройти через слой масла, а без кислорода коррозия не развивается

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
2. 2.Экспериментальная работа № 2 .Влияние электролитов на процесс коррозии.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 1-ст. гвоздь + вода.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 2-ст. гвоздь + раствор хлорида натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 3-ст. гвоздь + медь + раствор хлорида натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 4-ст. гвоздь + алюминий + раствор хлорида натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирке № 1 сталь слабо прокорродировала, в чистой воде коррозия идет медленнее т. к. вода слабый электролит. В данном случае мы наблюдаем химическую коррозию. И в пробирке № 2 — химическая коррозия. Но здесь скорость коррозии гораздо выше, чем в первом случае, следовательно, хлорид натрия увеличивает скорость коррозии. В пробирке № 3 стальной гвоздь в контакте с медной проволокой опущен в раствор хлорида натрия. Скорость коррозии очень велика, образовалось много ржавчины. Следовательно, хлорид натрия — это сильнокоррозионная среда для стали, особенно в случае контакта с менее активным металлом — медью. В пробирке № 4 тоже наблюдаем коррозию, но не стали, а алюминия, т. к. сталь в контакте с более активным металлом в сильнокоррозионной среде — в растворе хлорида натрия не корродирует до тех пор пока не прокорродирует весь алюминий. В этих двух пробирках — электрохимическая коррозия.

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
3. Экспериментальная работа № 3. Влияние ингибиторов на процесс коррозии.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 1 — ст. гвоздь + раствор гидроксида натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 2 — ст. гвоздь + раствор фосфата натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирку № 3 — ст. гвоздь + раствор дихромата натрия.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
В пробирках № 1—3 стальной гвоздь опущен в раствор хлорида натрия, к которому добавили гидроксид натрия, фосфат натрия, хромат натрия. Коррозия стали в данном случае отсутствует. Следовательно, эти вещества замедляют коррозию, являются ингибиторами.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
По результатам исследований были сделаны следующие выводы:

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
1. Коррозия стали резко усиливается в присутствии кислорода.

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
2. Коррозия стали резко усиливается, если она соприкасается с менее активным металлом, но коррозия замедляется, если сталь соприкасается с более активным металлом.

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
3. Скорость коррозии зависит от состава омывающей металл среды. Хлорид ионы усиливают коррозию железа.

text-indent:1.0cm;line-height:150%">
4. Коррозия стали ослабляется в присутствии гидроксид-ионов, фосфат-ионов и хромат-ионов.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:
none">
Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Теперь мы можем понять широко используемые на практике способы предупреждения и борьбы с коррозией:

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
1. Отделение металла от агрессивной среды(окраска, смазка, покрытие лаками).

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
2. Защита металлов более активным металлом(оцинкованное железо). Защита менее активным металлом (луженое железо).

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
3. Использование замедлителей коррозии ингибиторов(органические и неорганические вещества).

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
4. Пассивация металлов.

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
5. Электрозащита.

text-indent:1.0cm;line-height:150%;background:;text-autospace:none">
6. Изготовление сплавов, стойких к коррозии [4].

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
Таким образом, известно и используется на практике множество способов защиты металлов от коррозии. Однако они полностью не защищают металлы от разрушения, поэтому учёные заняты поиском новых, более перспективных способов защиты.

justify;text-indent:1.0cm;line-height:150%">
Задачей химиков было и остается выяснение сущности явлений коррозии, разработка мер, препятствующих или замедляющих ее протекание. Коррозия металлов осуществляется в соответствии с законами природы, и потому ее нельзя полностью устранить, а можно лишь замедлить. Важнейшей проблемой является изыскание новых и совершенствование старых способов от коррозии.

margin-left:1.0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-1.0cm;
line-height:150%">
Список литературы:

margin-left:1.0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-1.0cm;
line-height:150%;background:;text-autospace:none">
1.Коровин Н.В. Курс общей химии: учебное пособие. М.: Высшая школа, 1990.

margin-left:1.0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-1.0cm;
line-height:150%;background:;text-autospace:none">
2.Косачев В.Б., Гулидов А. П. Коррозия металлов //Новости теплоснабжения , 2002 № 1 (17).

margin-left:1.0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-1.0cm;
line-height:150%">
3.Онищенко В.И., Мурашкин С.У., Коваленко С.А. Технология металлов и конструкционные материалы. М.: Агропромиздат, 1991.

margin-left:1.0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-1.0cm;
line-height:150%;background:;text-autospace:none">
4.Фролов В.В. Химия: учебное пособие. М.: Высшая школа, 1986.

Ссылка на основную публикацию
Ушм black decker kg1202
Мощная углошлифовальная машина Black & Decker KG1202K позволит легко и удобно производить работы по шлифовке и резке таких материалов как...
Устройство патрона для дрели
Знающие мастера используют такой инструмент, как дрель, с патронами следующих типов: ключевые и быстрозажимные. Патрон для дрели – это обязательное...
Устройство подачи звонков в школе
Назначение Устройство предназначено для подачи сигнала в заданное время. Сигналом может служить механический звонок, речевая или музыкальная фраза, записанная пользователем....
Ушм hitachi g13ss2 цена
Hitachi G13SS2 продается в 13-ти магазинах. Выберите подходящий Вам интернет-магазин и перейдите по ссылке «Купить». На сайте магазина Вы сможете...
Adblock detector