Металдардың коррозиясы туралы реферат

1. Теориясының негіздері коррозия Термин коррозия латынының «corrosio» білдіреді разъедать, бұза. Бұл термин сипаттайды ретінде бұзылу үрдісі және нәтижесі. Сәрсенбі онда металл коррозияға ұшырайды (корродирует)деп аталады коррозиялық немесе агрессивті ортамен. Жағдайда металдармен туралы айта отырып, олардың коррозияға бар болуына байланысты жағымсыз өзара іс-қимыл процесі металдың ортамен. Физика-химиялық мәні өзгерістердің ұшырауда металл кезінде коррозия болып табылады тотығу металл. Кез келген коррозиялық процесс болып табылады многостадийным: 1) Қажет қарқынды коррозиялық ортаның немесе оның жекелеген компоненттерін бетіне металл. 2) Өзара іс-қимыл ортаның металмен. 3) Толық немесе ішінара бөлу өнімдерін бетінен металл (сұйықтықтың көлемі, егер сәрсенбі, сұйық). Бәрімізге белгілі, көптеген металдарды ( бұдан Ag,Pt,Cu,Au) кездеседі табиғатта ионном жай-күйі: оксидтер, сульфидтер, карбонаттар және т. б., деп аталатын әдетте кендері металдар. Ионды-күйін неғұрлым тиімді, ол сипатталады аз ішкі энергиясы. Бұл айтарлықтай кезінде металдарды алу кендерден және олардың коррозия. Сіңірілген энергия қалпына келтіру кезінде металды қосылыстар дәлелдейді , еркін металл ие жоғары энергиясымен қарағанда, металл біріктіру. Бұл әкеледі металл орналасқан байланыста коррозиялық активті ортамен байланысты ұмтылады өту энергетикалық тиімді жағдайы аз қорымен энергиясы. Коррозиялық процесс болып табылады мерзіміне, демек G=G-G (G және G жатады бастапқы және соңғы жағдай тиісінше). Егер G>G, онда G<0, яғни коррозиялық процесі болуы мүмкін; G>0 коррозиялық процесс мүмкін емес; G=0 жүйесі металл-өнім тепе-теңдік. Онда бар болады айта первопричиной коррозия металл болып табылады термодинамикалық тұрақсыздығы металдар берілген ортада. 1.2 коррозия процестерінің Жіктелуі. 1. Процестің механизмі бойынша ажыратылады химиялық және электрлі химиялық тот металл. Химиялық коррозия — бұл өзара іс-қимыл металдар коррозиялық ортамен кезінде тотығады, металл және қалпына тотықтырғыш коррозиялық ортаның компоненттері ағады бір актіде. Сонымен қатар ағады, көптеген тотығу металдардың газдық орталардағы құрамында тотықтырғыш (мысалы, тотығу ауадағы температура) Mg+ O -> MgO 4Al + 3O -> 2AlO Электрохимиялық коррозия — бұл өзара іс-қимыл металл коррозиялық ортамен кезде ионизация атомдар металл мен қалпына келтіру тотықтану ортасының компоненттері жүреді емес су актісінде және олардың жылдамдығына байланысты электрод әлеуеті металл. Осындай процесс жүреді, мысалы, өзара іс-қимыл металды қышқылдармен: Zn + 2HCl -> Zn +2Cl +H бұл қосынды реакция екі актілер: Zn -> Zn + 2e 2H + 2e -> H 2. Сипаты бойынша коррозиялық бұзылу. Жалпы немесе тұтас коррозия кезінде корродирует барлық беті металл. Ол тиісінше бөлінеді біркелкі (1а), біркелкі (1б), сайлау (1в) коррозиялық процесс қолданылады негізінен қандай да бір құрылымдық құрамдас бөлігі жасалған. Жергілікті коррозия кезінде корродируют белгілі бір учаскелері металл: а) коррозия язвами — коррозиялы бұзылу түрінде жекелеген орта және үлкен дақ (коррозия жезден теңіз суында) б) межкристаллическая коррозия кезінде оған процесі тотығу қолданылады шекарасы бойынша металл-қорытпа (алюминий сплавляется с хромоникелем). және басқа да коррозияның түрлері. 3. Шарттары бойынша процестің өту. а) Газдық коррозия — бұл коррозия газды ортада жоғары температураларда. (сұйық металл, ыстық прокаттау, қалыптау және т. б.) б) Атмосфералық коррозия — металдың тотығуы да табиғи атмосферада немесе атмосферада цех (ржавение шатырын, коррозия қаптау ұшақ). в) Сұйықтық коррозия — бұл коррозия сұйық орталарда: ерітінділерде электролиттердің, сонымен қатар ерітінділерде неэлектролитов. г) жер астындағы коррозия — металдың тотығуы топырақта д) Құрылымдық коррозия — коррозия-құрылымдық біртекті емес металл. е) Микробиологиялық коррозия — іс-қимылдың нәтижесі бактериялар ж) Коррозия сыртқы токпен — әсері сыртқы көзден ток (анодтық немесе катодты заземление) з) Коррозия блуждающими тоқпен өтуі — ток бойынша непредусмотренным жолдары жобасы бойынша. және) Байланыс коррозиясы — әртекті жұптастыру электрохимически металдар электропроводящей ортаға. к) Коррозия кернеу — бір мезгілде әсер етуі коррозиялық орта мен механикалық кернеу. 1.3 Көрсеткіші коррозия жылдамдығын. Анықтау үшін коррозия жылдамдығын металдың осы ортада әдетте жүргізеді өзгерісіне байқауды уақыт бойынша қандай да бір сипаттамалары объективті көрсететін өзгерту қасиеттері металл. Көбінесе коррозиялық практикада пайдаланады мынадай көрсеткіштер. 1) Көрсеткіш салмағының өзгеру — изменение массасын үлгідегі нәтижесінде коррозия жатқызылған бірлікте металдың сыртқы S және бірлігі уақыт (мысалы, г/м сағ) шарттарына байланысты коррозия ажыратады: а) теріс көрсеткіші салмағының өзгеру К= мұндағы m — кему металының массасын кезінде коррозия кейін алып тастау өнімдер коррозия. б) оң көрсеткіш салмағының өзгеру К= мұндағы m — массасын ұлғайту металл уақытта өсуі салдарынан пленка өнімдер коррозия. Егер коррозия өнімдерінің құрамы белгілі болса, онда болады қайта есептеуге жатады; және керісінше К=К мұндағы А және М — атомдық және молекулалық массасы, Хб және окислителя тиісінше; n және n валентность металл мен окислителя» тотықтану ортаға. 2) Көлемдік көрсеткіші коррозия — Көлемі поглощенного немесе выделившегося процесінде газ V жатқызылған бірлігіне бетінің металл мен бірлікте уақыт (мысалы, см/см ч). К= (1.3.1) газ көлемі, әдетте, қалыпты жағдайға әкеледі Қолданылатын электрохимиялық коррозия процесі қашан катодты деполяризации есебінен жүзеге асырылады разрядты иондар сутегі, мысалы, сызба бойынша 2Н + 2е = Н, немесе молекулалардың ионизация оттегі О + 4е +2НО = 4ОН; енгізіліп, тиісінше, оттегі (К ) және сутегі (К ) көрсеткіш тиісінше. Сутектік көрсеткіш коррозия — бұл көлемі выделившегося Н процесінде коррозияның. жатқызылған S және . Оттегі көрсеткіші коррозия — бұл көлемі поглощенного» процесінде Туралы , жатқызылған S және . Сутегі және оттегі көрсеткіші болуы мүмкін вычислены теңдеуі бойынша (1.3.1): V= мұндағы V — көлемі выделившегося немесе поглощенного процесінде коррозияның газ (см) температурасы Т және қысымы Р, Р — қысым қаныққан буының мм.сын. бағ.ст. кезде температура Т. 3) Токовый көрсеткіші Зерттеу үшін электрохимиялық коррозиядан металдарды ыңғайлы пайдалануға токовым көрсеткіші i — анодты токтың тығыздығы, жауап беретін жылдамдығын осы коррозиялық процесс. Негізінде Фарадей заңының орнатуға болады арасындағы байланыс токовым көрсеткіші және көрсеткіші салмағының өзгеру: i= мұндағы n валентность ток металдың ауыспалы ерітіндісі. F=26,8 — const Фарадей Ач/г-экв, А — металдың атомдық массасы. Токовый, массалық және көлемді көрсеткіштер болуы мүмкін күнмен бір басқа. 4) Көрсеткіш кедергі. Өзгерту электр кедергісін үлгідегі металл үшін белгілі бір уақытта сынау, сондай-ақ пайдаланылуы мүмкін ретінде айғақтар коррозияның (К ). К = (1.3.2) мұндағы R және R электр кедергісі үлгідегі тиісінше дейін және кейін коррозия. Бұл тәсіл бар біршама кемшілігі металл қалыңдығы барлық сынақтардың уақыты бірдей болуы тиіс және осы себеппен көбінесе анықтайды меншікті кедергісі, т. е. өзгерту электрлік кедергінің бірлігіне үлгідегі (см,мм) ұзындығы тең бірлікте. Бұл әдіс бар қолдануды шектеу (үшін металл табақ 3мм артық емес). Ең дәл деректер алады үшін сым үлгілері. Бұл әдіс үшін жарамсыз дәнекерленген қосылыстар. 5) Механикалық көрсеткіші коррозия. Өзгерту қандай да бір металдың қасиеті үшін коррозия . Салыстырмалы жиі пайдаланады өзгеруіне беріктік шегін. Прочностной көрсеткіші бұл ретте көрінеді: К= онда өзгерту кезінде беріктілік шегі созылу кейін коррозия үлгідегі уақыт ішінде ; беріктік шегі дейін коррозия. 6) Терең көрсеткіші коррозия. — Тереңдігі қираған металды П уақыт бірлігіне (мысалы, мм/жыл) К = Тереңдігі коррозиялық бұзылу П болуы мүмкін орта немесе ең жоғары. Терең көрсеткіші коррозия болады үшін сипаттамалары ретінде біркелкі., сондай-ақ біркелкі емес коррозия (соның ішінде жергілікті) металдар.Ол үшін ыңғайлы салыстыру коррозия металды әртүрлі плотностями. Көшу жаппай, тоқ және көлемдік — глубинному көргенде, біркелкі коррозия. Электрохимиялық коррозия. электрохимиялық коррозия болып табылады көп тараған түрі коррозия металдар. Бойынша электрохимическому механизмі корродируют металдар байланыста ерітінділермен электролиттер (теңіз су, қышқылдар, сілтілер, тұздар) . » кәдімгі атмосфералық және жер металдар корродируют сондай-ақ бойынша электрохимическому механизмі , т. б. олардың бетінде бар тамшы ылғал ерітілген компоненттері, ауаның және жердің. электрохимиялық коррозия болып табылады гетерогенным және многостадийным процесс. Оның себебі болып табылады термодинамикалық тұрақсыздығы металдар осы коррозиялық ортада. Туралы ілім электрхимиялық коррозия қояды басты мәселе — сұрақ туралы коррозия жылдамдығын және сол факторлар әсер етеді оған. С электрхимиялық тұрғысынан коррозия металл емес жай ғана тотығу процесі металл, т. б. бұл көшу керек жүруі сопряженно жүріп келе жатқан қалпына келтіру процесін. » салдарынан иондану электрондар босатылады рөлі екінші қалыпқа келу процесін тұрады олардың ассимиляции қолайлы окислителем (Д), образующим тұрақты біріктіру Ионизация процесі ассимиляции электрондардың қандай да бір элемент (әдетте Н иондары немесе )білдіреді электрохимиялық процесс. Келіңіздер химиялық, электрохимиялық процестер бақыланады (байланысты) ғана емес, концентрациясына әсер беретін заттар,бірақ, негізінен, тәуелді әлеуетін бетінің металл. Әлеуеті. Бөлу шекарасында екі әр текті фазалардың ауысуы зарядталған бөлшектердің — иондардың немесе электрондардың бір фазадан басқа, демек, пайда айырымы электр потенциалдар, бөлу электр зарядтарының реттелген, т. е. білім қосарланған электр қабаты. Пайда болуы межфазового өсіміне әлеуетін можно туралы»яснить мынадай негізгі себептері; бірақ қарастырайық сол ғана әкеледі, коррозия металдарды, дәлірек айтсақ, көшу катионов металды электролит металл (электродтық потенциал) адсорбция аниондарды электролит металда (адсорбциялық әлеуеті) пайда болуын ионды-адсорбциялық әлеуетін есебінен бір мезгілде адсорбция поляризуемого атом оттегі және өту катионов металдан электролитке. Белгілі себептермен, абсолюттік мәні межфазовой потенциалдар өлшеуге болмайды, бұл шамасын болады өлшеуге қатысты басқа шамалар және есептеу нүктесі қабылданады стандартты сутегі әлеуеті. Болуы межфазовой шекарасында металл-электролит ерітіндісі қосарланған электр қабатының елеулі әсер етеді процесс, ал , атап айтқанда, коррозия жылдамдығы металдар. Кезінде өзгерту концентрациясы (тығыздығы) оң немесе теріс бөлшектер ерітіндісінде немесе металда өзгеруі мүмкін процестің жылдамдығы металды еріту. Дәл осы түсініктен электродтық потенциал негізгі сипаттамаларының бірі болып табылады, анықтайтын коррозия жылдамдығы металл. Термодинамика электрхимиялық коррозия металдар. Талпыныс металдар өтуге келген металл жай-күйін бұл ионды үшін әр түрлі металдар различно. Ықтималдығы осындай көшу байланысты табиғат коррозиялық қоршаған орта . Осындай ықтималдығы білдіруге болады азаюымен еркін энергиясын кезінде айналдырушы реакция көшу берілген ортада, белгілі бір . Кейбір деректер өзгерту: еркін энергиясы кезінде реакциялар өту бір грамм-эквивалентінің металдың иондық жай-күйі. Реакция Кезінде бөлінген сутегі жұтқан Кезде оттегі Бұл кестенің алуға мүмкіндік береді жалпылама жақын ұсыну туралы коррозионном мінез-құлқы металдар. Жоғарғы жағында орналасқан коррозиялық белсенді, төменде — коррозиялық тұрақты металдар. Бірақ арасында тікелей байланыс термодинамикалық жанында және коррозией металдар жоқ. Бұл туралы»ясняется деп термодинамикалық деректер алынуы үшін мінсіз таза металдың беткі болса, нақты жағдайларда корродирующий металл қабатымен жабылуы (пленкамен) өнімдер өзара іс-қимыл металдың ортамен. Есеп айырысу үшін өзгерту еркін энергия кезіндегі реакциялар электрхимиялық коррозия металды пайдаланады шамасын электродтық потенциалдар. Сәйкес теңсіздігіне процесс электрохимиялық коррозия мүмкін, егер мұндағы — э. д. с. гальваникалық элемент, онда обратимо жүзеге асырылады бұл коррозиялық процесс — кері потенциалы катодтық реакция, — кері потенциал металдың деректер. Соңғы (1) теңдеулер керек: Демек, электрохимиялық еріту, металды қатысуы қажет ерітіндіде окислителя (деполяризатора, ол жүзеге асырды катодты реакция ассимиляции электрондар), қаратпа тотығу-қалпына келтіру әлеуеті, оның положительнее обратимого әлеуетін металды деректер. Катодтық процестер кезінде электрохимиялық коррозия мүмкін жүзеге асырылады әр түрлі заттармен жұмыс істеу. 1) иондарымен 2) молекулалар 3) оксидами және гидрооксидами (әдетте малорастворимыми коррозия өнімдерімен, білімді бетінде металдар) 4) органикалық қосылыстармен мұндағы R радикал немесе молекуласы Қайтымды тотығу-тотықсыздану әлеуеті катод процестер бойынша есептеуге болады теңдеулер тақырыптары қарастырылады: онда стандартты тотығу-қалпына келтіру әлеуеті кезінде а және а — белсенділік (шамамен концентрациясы және окислителя аса) p және q — стехиометрические коэффициенттері және окислителя аса реакция Бұл коррозиялық ретінде қолдану тотықтырғыш-деполяризаторов жүзеге асыратын коррозияға болып табылады сутегі иондары және молекулалары суда еріген электролите оттегі. Бұл ұсынылған реакциялармен 1 және 4 . Тиісті атындағы тотықтырғыш-қалпына келтіру потенциалын жазуға болады , мұндағы Р — парциалдық қысымы газ. Электродтық реакция анодтық еріту, металды (жеке коррозиялық шығындар металдың), жалпы жағдайда ағады схема бойынша Me -> Me + ne Егер белсенділігі таза металды қабылдау үшін 1 болса, онда әлеуеті анодты реакция выразится: Ұлғайту кезінде белсенділік иондардың металл (арттыру концентрациясы иондары металдың ерітіндісінде), анодтың потенциалы артады әкеледі торможению еріту, металды. Белсенділігінің төмендеуінен металл, керісінше, ықпал етеді растворению металл. Үдерісінің сызбасы электрхимиялық коррозия металдар. Белгілі бір жеңілдету процесс электрохимиялық коррозия түрінде ұсынылуы мүмкін схемасы. 1) анодты процесс — ионизация атомдар металл білімі бар иондардың (гидратированных) ерітіндісінде және нескомпенсированных электрондардың металдағы. 2) процесс переноса электрондардың металда жылғы аймақтарын анодты реакция учаскелерін, термодинамически және кинетически мүмкін катод процесі 3) процесін жүргізу окислителя-деполяризатора — катодным аймақтар 4) катодты процесс — ассимиляция артық электрондар деполяризатором, осы аймақтар қамтамасыз етілген термодинамикалық шарттары қалпына келтіру процесінің схемасы бойынша: Бұл схемасын ұсынуға болады қалай короткозамкнутого гальваникалық элемент. Бірақ бұл тек қана схема, т. б. анодты аймақ және катодтық процестер өзгереді. Барысында коррозиялық процесін өзгертеді ғана емес, қасиеттері металл бетінің, бірақ контактирующего ерітіндісін (өзгерту концентрациясы жекелеген оның компоненттері). Азайту кезінде, мысалы, концентрациясы деполяризатора, катодты аймақ болуы мүмкін, бұл катодты реакция деполяризации термодинамически мүмкін емес. Гомогенді және гетерогенді жолдары электрхимиялық коррозия. Себебін коррозия металдардың ерітінділерінде, құрамында жоқ аттас иондар туралы»ясняет теориясы, қайтымсыз потенциалдар. Бұл теориясы қарайды беті металл ретінде біртекті, гомогенную. Негізгі және жалғыз себебі еру (коррозия) мұндай металдар болып табылады термодинамикалық мүмкіндігі ағу анодтық және катодтық. Еру жылдамдығы (тот) анықталады кинетическими факторлар. Бірақ гомогенную беті металл ретінде қарастыруға болады шекті жағдайда, ол іске асырылуы мүмкін, мысалы, сұйық металдардағы. (сынап амальгамалар және металдар). Қатты металдардың мұндай жол берген қате болады, алайда бұл әр түрлі р\атомдар қорытпаның (таза металл) алады түрлі ереже кристалдық торда. Ең күшті ауытқуы от-гомогенді құрылымдар байқалады кезде металда бөгде қосындыларсыз, интерметаллидов шекараларын, дәндері және т. б. егер, әрине, беті болып табылады гетерогенной. Анықталғаны, тіпті болған жағдайда, металдың беткі неоднородностей жалпы беті болып қалады эквипотенциальной. Егер неоднородностей мал, ал электр өткізгіштігі ерітінді жеткілікті жоғары болса, онда ең жоғары арасындағы потенциялдар айырымы орталық және включениями болады есептеу мынадай формула бойынша есептеледі: мұндағы — радиусы диск қосу — тығыздығы катодты ток бетінде қосу; — меншікті электр өткізгіштігі ерітінді. Осылайша әртектілігі бетін қорытпаның мүмкін емес негізгі себебі жалпы коррозия металл. Ең елеулі мұндай жағдайларда болып табылады ионизация еріту анодты құрамдас бөлігі жақын катод құрайтын, бұл мүмкін, егер жер бетінде металл конструкциялары пайда болады гальваникалық элементтер. Қарастырайық олардың кейбіреулері: а) металл әртектілігі фаза, шартты неоднородностью қорытпасынан, сондай-ақ нәтижесінде микро және макровключений. б) бетінің әртектілігі металды салдарынан болған шекараларын блоктар мен түйіршіктердің кристалдардың шығуы, орналасу арналған беті, анизотропность кристалдар. в), г) әртектілігі қорғау пленка бетінде есебінен микро және макропор пленка () есебінен тұрғыда тең емес білім беру жер бетіндегі қайталама коррозия өнімдерінен (г) және т. б. Біз қарастырып, екі шеткі тетігін саморастворения металдар: біркелкі еріту жеке күтім гомогенді бетінің және еріту (негізінен жергілікті) микроэлементтер кезінде кеңістіктегі орналасуы бөлу катод және анодтық аймақтардың (процестер). Жалпы жағдайда қажет болып саналады мүмкіндігімен ағу арналған анодты учаскелерінде негізгі анодными процестерді катод процестерінің, катод бір учаскелерінде болуы мүмкін өтуі төмендетілген жылдамдықпен анодтық процестер еріту. Болады деп қорытынды жасауға негіз жоқ противопоставлять «гомогенный» және «гетерогендік» жолда жүру коррозиялық процестер. Дұрыс болады, оларды қарауға факторлар ретінде өзара бірін-бірі толықтыратын. Негізгі бір себебі коррозия және металдарды күйінде қалып отыр термодинамикалық ықтималдығы өту» аталған жағдайда металда анодты процестер металдың иондану және ˆ онымен катодтық процесінің деполяризации. Анодтық процестер кезінде электрохимиялық коррозия металдар. Термодинамикалық негіздері. Үшін ағу коррозиялық процестің елеулі болып табылады жай-күйі нысаны қосылыстар , онда катион металды ерітіндіде. Ионизация металл кейіннен ауысуына ерітіндісі қарапайым компоненттері металл ұсынады біреуін ғана ықтимал бағыттарын анодты процестер.Нысаны олардың нақты жай-күйі кезінде көптеген ретінде анықталады табиғат, металл және контактирующей онымен ортамен , сондай-ақ бағыты мен шамасы поляризующего ток (немесе электрод потенциалын). Өту ерітіндісі, корродирующий металл енеді байланыс немесе еріткішпен немесе компоненттері ерітінді. Бұл ретте құрылуы мүмкін қарапайым және кешенді қосылыстар әртүрлі растворимостью және әртүрлі адгезией — металдың беткі. Кезінде жоғары оң мәндері әлеуетті аноде мүмкін тотығу процесі су бөлумен оттегі. Қарамастан, қандай процестер немесе олардың үйлесімі ағады арналған аноде, олар айтарлықтай (кейде толығымен) бақылауға жиынтық процесі тотығу. Жіктеу анодты процестер. Негізінде, айтылған ойларды А. Д. Шатаев ұсынады келесі жіктелуін анодты процестер: а) Білім аноде еритін өнімдер. 1) ионизация металды білімі бар қарапайым иондар. 2) ионизация металды білімі бар кешенді иондар үшін есебінен отырған ерітіндіде аниондарды. 3) ионизация металды білімі бар кешенді иондар иондармен гидрооксидов. 4) оң валентности иондардың металл. 5) төмендетуге теріс валентности кешенді аниона. б) Білім аноде недорастворимых өнімдер. 1) білім аноде гидрооксидов металл. 2) білім аноде труднорастворимых бейтарап тұздар. 3) Білім аноде негізгі тұздар. 4) Білім аноде оксиді металды (анодтық оксидированние). в) Анодтық бөлу оттегі. Ағу мүмкіндігі немесе басқа процестің толық шамасымен анықталады электрод әлеуеті және, демек, анықталады таза термодинамикалық факторлар. Себептері анодтық еріту, металдарды. Қарапайым анодными реакциялармен болып табылады мұндай , нәтижесінде құралатын еритін гидратированные және кешенді катиондар,. олар бөлінеді жылғы анодтың диффузия жолымен, көші-қон (ауыстыру есебінен электр өрісі) немесе конвекция. Полярлы молекулалар сұйықтың статикалық өзара іс-қимыл жасайды заряженными иондарымен құрайды сольватные ( егер су-гидратные) кешендері.Бар айтарлықтай аз қорымен энергиясын қарағанда иондары да кристалдық тордың металл. Шамасы, бұл төмендеу болады бағалауға сүйене отырып, ойларын ұсынылған кеңесшісі болып тағайындалды. Толық электрлік заряд вакуумда ие энергиясымен тең әлеуетті энергия. Үшін шамасын айқындау энергиясын заряд ұсынамыз, не өткізетін сфера радиусы r бар заряд q. Енгізу тағы бір бөлігінде заряд dq саласына тиіс встречено отталкивающими күшімен df=qdq/r. Жұмыс қажет жасауға, енгізу үшін зарядын dq бірі шексіздік саласына қарсы отталкивания күштер тең болады: мұнда x арақашықтық зарядын dq дейін. Белгісі минус көрсетеді, бұл жұмыс жасалатын бақылау жүйесімен. Толық жұмыс, энергия, білім заряд саласындағы радиусы r, қолыңыздан ұйымдармен ықпалдасуына шегінде q=0 ден q=q: Егер аясы орналасқан емес, вакуумда, ал ортада диэлектриялық проницаемостью >1 болса, онда Айырма А — А көрсетеді жоғалту кезінде энергияның көшіру заряд бірі вакуумды диэлектрик: Орта үшін мәні үлкен көбейткіш жақшаның ішінде жақын 1, мысалы, су үшін =81 ол тең 0,988. Демек заряженный ион кезінде көшіру және оны вакуумды су жоғалтады 0,988 өз энергиясын. Шын мәнінде үлкен энергиясын азайту ион» су ерітіндісінде көрсетеді тұрақтылығы мұндай жай-күйі. Осылайша, себебі көшу атомдар металл беттер және олардың ионизация болып табылады электростатикалық өзара іс-қимыл (сольватация) иондарының металға полярными молекулалар еріткіш. Демек, реакция схемасын иондану байланыста еріткішпен дұрыс жазу түрінде: Me + хеұ -> Me + хеұ +ne. Анодная енжарлық металдар. Біршама тежеу анодты реакция иондану металл жылдамдығы коррозиялық процестің мүмкін төмендейді арналған бірнеше ретті. Мұндай жай-күйі металл деп атайды анодты қосалқы баяндауыш. Енжарлық анықтауға болады келесі түрде: енжарлық — күйі жоғары коррозиялық тұрақтылығын металдың немесе қорытпаның (болған жағдайда термодинамически ол болып табылады реакционно қабілетті), Туындаған басым тежеуді анодтық процесс.Т.е. мүмкін болуы мүмкін, сондықтан нақты жағдайларда жылдамдығы коррозия»белсенді» элементтер көрсетіледі өте елеусіз тергеу басталғанға пассивті жай-күйі. Мысалы, титан орналасқан солға қарай мырыш, хром, орналасқан жанында мырышпен, тергеу басталғанға енжар көрсетіледі одан коррозионностойкими көпшілігінде су орталар қарағанда, мырыш. » бейімділік пассивті жағдай әсер етеді табиғат жүйесі металл-ерітінді. Ең жоғары бейімділік өтуге пассивті жағдайы танытады Ti,Ni,Al,Mg,Fe,Co және т. б. Басталуы пассивті жағдайын едәуір артуына алып келеді нысанын өзгерту анодты поляризационной қисық. Қисық болуы мүмкін разбита бірнеше тән учаскелерін: Алғашында анод жылдамдығы еріту, металдарды артады сәйкес уравнением Тафеля ( =a + blgi)-участок АВ. Бірақ бастап » айналады мүмкін білім беру процесі қорғаныш қабатын (фазалық немесе адсорбциялық), жылдамдығы оның өсіп жылжыған кезде әлеуетті оң жағына. Бұл әкеледі торможению анодтық еріту (BD). Нүктесінде D, тиісті әлеуеті ( потенциалы басталғаннан белсенсіздендіру) жылдамдығы білім қорғаныш қабатының тең жылдамдығы, оның еру. Одан әрі өсуі қорғаныш қабаты, экранирующего беті жылдамдығы анод еріту күрт төмендейді (DE). Е нүктесіне сәйкес келетін әлеуеті толық белсенсіздендіру металл көрсетіледі пассивном жай-күйі. Учаскесінде EF (облысы пассивті жай-күйін) жылдамдығы анодтық процестің байланысты емес әлеуетін, ал анықталады химиялық еру жылдамдығы қорғаныш пленка. Ток тиісті облыстың пассивті жағдайын,тогы деп аталады пассивті жағдайын (i ). Положительнее F мүмкін ( -әлеуеті перепассивации) жаңа бұтағы белсенді еру білімі бар катионов жоғары валентности. Егер перепассивации жоқ жүреді (бұл байланысты металл мен қоршаған орта) болса, жеткілікті оң бөлінуі мүмкін оттегі есебінен тотығу су реакциялар: бұл қышқыл ортада бұл сілтілі Кезінде жоғары оң потенциалах мүмкін локализованный сынамамен оксидной пленка — металл бастайды растворятся типі бойынша питтинга (PP’) деп атайды әлеуеті питтингообразования. Металл запассивированный осы ортада сақталуы мүмкін «пассивном жай-күйі біраз уақыт непассивирующей ортаға. Көшуі металдың пассивті жай-күйі ықпал етеді кейбір легірлеуші элементтер. Өзгерту ток тығыздығын толық белсенсіздендіру (і ) және никель 1Н HSO мазмұнына байланысты хром қорытпадағы. Коррозия металды оттегі деполяризацией. Кезде ерітіндідегі газ тәрізді оттегі және мүмкіндігі процестің өту коррозияны сутегі деполяризацией негізгі рөлі деполяризатора орындайды оттегі. коррозиялық процестер, олардың катодты деполяризация жүзеге асырылады растворенным » электролите оттегімен деп атайды процестерді коррозия металдарды оттегімен деполяризацией. Бұл ең көп таралған түрі коррозия металдың суда, бейтарап, тіпті слабокислых тұзды ерітінділерде, теңіз суда, жерде, атмосферадағы ауа. Жалпы схемасы оттегі деполяризации сводится қалпына келтіру молекулярлық оттегінің дейін ион гидроокисла: O + 4e +2HO -> 4OH Термодинамикалық мүмкіндіктері оттегі деполяризации. Ағуы процесті коррозия металды оттегі деполяризацией сәйкес теңдеулер жағдайда ғана мүмкін болады: мұндағы ( ) — қаратпа әлеуеті оттегі электрод, тең: мұндағы ( ) — стандартты әлеуеті оттегі электрод, т. е. (қаратпа) әлеуеті оттегі электрод кезінде 25 Б. a =1 P =101 Па (1 атм) Соңғы теңдеу яғни ( ) тәуелді рН ортаның (а ) және парциалды қысым оттегі. Мәні қайтымды потенциалдар оттегі электрод кезінде әр түрлі рН ортаның және Р P (атм) V ,B, рН ортасын рН=0 рН=7, рН=14 0,21 +1,218 +0,805 +0,381 1 +1,229 +0,815 +0,400 Коррозия металды оттегі деполяризацией көптеген практикалық жағдайларды жүреді электролитах, жанасатын атмосферамен, парциалдық қысым оттегі онда Р=0,21 атм. Ол кезде термодинамической мүмкіндіктері ағу коррозиялық процестің оттегі деполяризацией керек ескере отырып, нақты парциалдық қысым ауада оттегінің (см. табл.). Т. к. мәндері (V ) өте оң болса, онда шарттары сақталса, өте көптеген жағдайларда. » келесі кестеде маңызы бар қаланың және ЭҚК өзгерістер изобарно-изотермиялық потенциалдар коррозиялық процестер оттегі деполяризацией: Me + n/2HO + n/4O = Me(OH) Металдар Қатты өнім (E ) =V G ккал/г эквМе коррозия =V — V Mg Mg(OH) +3,104 -71,6 Mn MnO +2,488 -25,6 Zn Zn(OH) +1,636 -37,7 Fe Fe(OH) +1,268 -29,3 Fe Fe(OH) +1,164 -26,3 Cu CuO +0,648 -17,3 Cu Cu(OH) +0,615 -14,2 Ag AgO +0,047 -1,1 Салыстыра отырып, бұл деректер бойынша деректермен болатын сутегісі Р (атм) рН=0 рН=7, рН=14 5*10 +0,186 -0,288 -0,642 1 0,000 -0,414 -0,828 мүмкіндік береді көрсету, яғни оттегі деполяризация астам термодинамически мүмкін қарағанда сутекті деполяризация. Зерттеу қалпына келтіру оттегінің асыл емес металдар (ал олар үлкен қызығушылық тұрғысынан коррозия) қиындық туғызады, бұл кезде катодты поляризация электрод металл болуы мүмкін әлеуетін астам оң қарағанда тепе-теңдік және, демек, тотығуға ұшырайды (иондану). Кезінде катодты поляризация белгілі бір аралығында потенциалдар болады бір мезгілде екі процесс қалпына келтіру оттегі және тотығу металл. Тотығу металл тоқтатылады кезде әлеуетін металды тең болады немесе айналады отрицательнее равновесного әлеуетін металл. Бұл жағдайлар қиындатады зерттеу процестер оттегі деполяризации. Схемасы оттегі деполяризации. Әрбір процесі оттек деполяризацией қамтиды келесі тізбектелген сатылары: 1) Еріту оттегі ауаның ерітіндісінде электролит. 2) Тасымалдау ерітілген оттегінің ерітіндісінде электролит (түптерін диффузия есебінен немесе араластыру) қабаттың Прандтля. 3) Перенос кислорода бөлігінде қабатының Прандтля ( ) салдарынан қозғалыс электролит. 4) Перенос оттегінің диффузионном қабатындағы электролит қалыңдығы немесе үлдірде өнімдер коррозия металды катодным учаскелеріне беті. 5) Ионизация оттегі: а) бейтарап және сілтілі ерітінділерде б) қышқыл ерітінділерде 6) Диффузионный немесе конвектный көшіру иондар ОЛ катод учаскелердің бетін корродирующего металл тереңіне электролит. П — қабаты Прандтля, -диффузионный қабаты, катодты учаскесі Нақты жағдайларда коррозия металдың ең затрудненными сатылы процесс болып табылады: а) иондану реакциясы оттегінің катоде. Возникающую кезінде бұл поляризацию деп атайды перенапряжением оттегі. Бұл процесі жүріп кинетическим бақылаумен. б) Диффузия оттегі — катоду, не артық күш жұмсау диффузия. Бұл жағдайда, бұл процесс жүріп диффузионным бақылаумен. Жағдайлары болуы мүмкін кезде екі сатыда — ионизация оттегі және диффузия оттегі әсер етеді процесс. Сонда сөйлейді, кинетически-диффузионном бақылау. Электр қуатының артуы орын-жайлардағы оттегі. Электр қуатының артуы орын-жайлардағы оттегі жиі пайда болады қатты перемешанных ерітінділерде, қарқынды аэрация ерітінді (баротаж ауа және т. б.), болған жағдайда, металда жұқа пленка электролит (ылғал) қажет кез келген басқа катодты реакция қалпына келтіру, электр қуатының артуы орын-жайлардағы оттегі байланысты катодты тоқ тығыздығы, материалды катодты температурасын, және кейбір басқа да факторлар. Кезінде өте шағын константах ток i<10 А/м, қашан жылдамдығы жеке реакциялар i және i соизмеримы ал электр қуатының артуы орын-жайлардағы оттегі желілік тығыздығына байланысты ток: мұндағы — тұрақты тәуелді материалды және жай-күйін бетінде катодты, температура және басқа да. Егер ток тығыздығы айтарлықтай жоғары i> А/м, онда электр қуатының артуы орын-жайлардағы оттегі болып табылады сызықтық функциясы lgi яғни тәуелділік тапа теңдеулер Тафеля мұндағы а — тұрақты тәуелді молярности катодты оның жай-күйін, Т даңғылы, сан жағынан а=h i=1; b тұрақты байланысты механизміне туындаған асқын кернеу. Кезінде заторможенности тек реакция өзара іс-қимыл оттектің электрондық b= Тәуелділігі кернеу иондану оттегі үшін бірқатар металдар өлшенген Томашовым: Тәуелділік пренапряжения иондану оттегінің металдар» ерітіндіде: 0,5 NaCl + 0,005 MNaCO + 0,005 MNaHCO (pH=9,2) атмосферада оттегінің 20 С-ерітіндісі перемешивался а) координаттары б) координаттары . Катодты реакция иондану оттегі тұрады тізбектері ретті қарапайым реакциялар, т. е. ағып өтеді стадийно: а) білім молекуласының ионының оттегі б) білім пергидроксила в) білім пергидроксила ион г) білімі, сутегінің асқын тотығы. д) қалпына келтіру-ды сутегінің асқын тотығына дейін гидроксил ион және гидроксил-радикал е) Қалпына келтіру гидроксил-радикал дейін гидроксил ион Үшін бірқатар металдар (Fe,Cu,Au,Pt) 25-const b=0.10..0.13. Бұл дәлелдейді, себебі асқын кернеу иондану оттегі болып табылады замедленность элементарлы реакциялар ассимиляции бір электрона (n=1). Үшін қышқыл ерітінділерін мұндай реакция болып табылады, шамасы, білімі молекуласының ионының оттегі (а), ал сілтілік орта білім пергидроксил-ион (). Ақпарат үшін осы реферат алынды мынадай кітаптар мен іздері- ательно нехватающих суреттер мен формулалар болады: оның ішінде: Исаев «металдардың Коррозиясы және одан қорғау…» Жук «Курсы коррозия және қорғау металдар» Егер ештеңе өзгерген жоқ болса, DAAD( ленинка) ол нөмірі Б68-66/263 немесе оның жаңа басылым, лежащее картотекада онда.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *