русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Механизм коррозии


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 4395; Нарушение авторских прав


Коррозия металлов и способы защиты от нее

ЛЕКЦИЯ 8

Коррозией называется разрушение металлов под действием окружающей среды.

Коррозия - процесс самопроизвольный и не может быть полностью предотвращена, однако существует ряд методов, которые позволяют ее замедлить. Разработка новых более совершенных методов защиты от коррозии - остается актуальной задачей, т.к. потери от нее наносят огромный ущерб мировой экономике. Так, только в 1975 г коррозия обошлась Соединенным Штатам Америки в 75 млрд. долларов, что составило четверть национального дохода страны за указанный год.

Коррозия металлов всегда представляет собой процесс окисления:

Ме - zе ® Меz+

По своему механизму коррозия может быть химической и электрохимической.

Химическая коррозия - разрушение металла в результате химического взаимодействия с окружающей средой.

При накаливании стальных изделий на воздухе их поверхность покрывается темным слоем окалины, представляющей собой оксиды железа, например:

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

Предметы из меди или ее сплавов при длительном хранении покрываются зеленым налетом основной соли:

2Cu + O2 + H2O + CO2 = (CuOH)2CO3

Серебряные изделия чернеют в присутствии сернистых соединений вследствие образования сульфида серебра Ag2S.

Однако химическая коррозия встречается сравнительно редко. Обычно процесс коррозии связан с электрохимическими процессами.

Электрохимическая коррозия - разрушение металла под действием окружающей среды в результате возникновения гальванических элементов.

Если погрузить в раствор электролита, например, серной кислоты две металлических пластинки и соединить их между собой, возникнет замкнутый гальванический элемент Zn | H2SO4 | Cu.

Ранее мы сформулировали правило, согласно которому в замкнутом гальваническом элементе на более отрицательном электроде всегда происходит процесс окисления. Но коррозия - это процесс окисления. Итак, при электрохимической коррозии разрушается более активный металл.



В нашем примере корродирует цинк: Zn - 2e ® Zn2+

На положительном электроде должен протекать процесс восстановления. В растворе кислоты присутствуют в большом количестве ионы Н+, которые будут восстанавливаться на медной пластинке: 2Н+ + 2е ® Н2 .

Следовательно,

при электрохимической коррозии в кислой среде на поверхности менее активного металла выделяется водород.

Теперь предположим, что медная и цинковая пластинки помещены в водный раствор хлорида натрия (или морской воды). Очевидно и в этом случае коррозии будет подвергаться цинк. А на медной пластинке водород выделяться не будет, т.к. в нейтральном растворе концентрация ионов Н+ мала (10-7 моль/дм3). В таких процессах в роли окислителя выступает обычно молекулярный кислород, растворенный в воде:

О2 + Н2О + 4е ® 4ОН-

Таким образом, вблизи медной пластинки будет происходить подщелачивание раствора. Ионы Zn2+, образующиеся в результате коррозии цинка, образуют с ионами ОН- гидроксид цинка:

Zn2+ + 2OH- ® Zn(OH)2

Итак,

при электрохимической коррозии в нейтральной (а также щелочной) среде на менее активном металле происходит восстановление молекулярного кислорода с образованием гидроксид-ионов.

Используемые в технике металлы, как правило, химически неоднородны, т.е. содержат примеси других металлов. Это является причиной возникновения многочисленных микроскопических гальванических элементов и, следовательно, электрохимической коррозии. Наиболее распространенный коррозионный процесс - ржавление железа. В электрохимическом отношении железо представляет собой довольно активный металл (вспомним его положение в ряду напряжений) и по отношению ко многим примесям (олово, свинец, никель, медь и др.) выступает в роли анода.

Электродные реакции, происходящие при коррозии железа в нейтральных средах:

(Анод) Fe - 2e ® Fe2+

(Катод) О2 + 2Н2О + 4е ® 4ОН-

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

В дальнейшем происходит окисление Fe2+ до Fe3+ атмосферным кислородом. Окончательным продуктом окисления является гидратированный оксид железа(III) - ржавчина. Исследование указанных процессов показывает, что скорость ржавления железа определяется, главным образом, концентрацией кислорода, рН среды, ее влажностью. Электрохимическая коррозия может быть также следствием механической неоднородности металла, т.е. неоднородностью внутренних няпряжений и механических нагрузок.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Расчет констант равновесия окислительно-восстановительных реакций | Методы защиты от коррозии


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.006 сек.