Sida 4
Korrosionsbeständighet hos metaller vid en korrosionshastighet på 0 5 mm / år och högre bedöms av motståndsgrupper och vid en korrosionshastighet under 0 5 mm / år - i poäng.
Men metallers korrosionsbeständighet beror avsevärt på deras värmebehandling... Den mest acceptabla temperaturen för värmebehandling av stål som innehåller 17% krom (grad XI7) är 760 - 7,0 С.
Ett mått på korrosionsbeständigheten hos metaller och legeringar är korrosionshastigheten i en given miljö under givna förhållanden.
Bedömningen av metallers korrosionsbeständighet vid en korrosionshastighet på 0 5 mm / år och högre utförs av motståndsgrupper - och vid en korrosionshastighet under 0 5 mm / år - per poäng.
Utvärdering av metallers korrosionsbeständighet i termer av både viktminskning och permeabilitet är endast tillämplig för enhetlig korrosion. Med ojämn och lokal korrosion karaktäriserar dessa indikatorer endast den genomsnittliga korrosionshastigheten, medan hastigheten i vissa områden skiljer sig från detta värde. Det är särskilt svårt att bedöma metallers korrosionsbeständighet under interkristallin korrosion. I dessa fall tillgriper man att bestämma provernas mekaniska hållfasthet före och efter korrosion.
Kriteriet för en metalls korrosionsbeständighet under atmosfäriska tester är oftast en förändring av provernas utseende, en förändring av deras vikt och mekaniska egenskaper. Vid bedömning av korrosionsbeständigheten hos en metall eller beläggning genom en förändring i utseende, utförs jämförelsen i förhållande till ytans initiala tillstånd, därför måste tillståndet för den senare registreras noggrant före testning. För detta undersöks proverna med blotta ögat, och vissa områden undersöks genom en kikare lupp. Vart i Särskild uppmärksamhet var uppmärksam på defekter: a) på basmetallen (skal, djupa repor, bucklor, fjäll, dess tillstånd etc. Resultaten av observationer registreras eller fotograferas. Initialt observeras proverna dagligen för att fastställa de första korrosionshärdarna. Därefter upprepas inspektionen efter 1, 2, 3, 6, 9, 12, 24 och 36 månader.Vid observation uppmärksammas följande förändringar: 1) missfärgning av metall eller beläggning och färgförändring; 2) bildandet av korrosionsprodukter av metallen eller beläggningen, färgen på korrosionsprodukter, deras fördelning på ytan, vidhäftningsstyrkan till metallen; 3) arten och storleken på korrosionscentra för den huvudsakliga, skyddade metallen. För enhetlighet i beskrivningen av de observationer som gjorts, rekommenderas att använda samma termer: anlöpning, film och rost. Termen matning används när produktskiktet är mycket tunt, när endast en lätt missfärgning av provytan förekommer, termen film används för att karakterisera tjockare lager av korrosionsprodukter och termen rost används för tjocka, lätt synliga lager av korrosion Produkter. Det föreslås att beskaffenheten av skikten av korrosionsprodukter i termer av: mycket slät, slät, medium, grov, mycket grov, tät och lös.
Måttet på metallens korrosionsbeständighet var värdet på den maximala volymen väte som frigjordes under 3 dagars testning från en yta på 1 dm2 vid 20 2 C.
En ökning av korrosionsbeständigheten hos en metall med en ökning av koncentrationen av en sådan starkt korrosiv elektrolyt, såsom saltsyra, kan troligen förklaras av kemisorptionsinteraktionen mellan komponenterna och element i legeringen; tydligen stor betydelse har omättade föreningar belägna i pr.
Bedömningen av metallers korrosionsbeständighet vid en korrosionshastighet på 0 5 mm / år och högre utförs enligt motståndsgrupper, a.
En ökning av korrosionsbeständigheten hos en metall med en ökning av koncentrationen av en sådan starkt korrosiv elektrolyt, såsom saltsyra, kan troligen förklaras av kemisorptionsinteraktionen mellan komponenterna och element i legeringen; Tydligen är de omättade föreningar som finns på TV av stor betydelse.
Vad kallas materialens korrosionsbeständighet? Vilka är sätten att öka korrosionsbeständigheten
Destruktion av produkter från olika material under påverkan av fysikalisk-kemiska och biologiska faktorer fick namnet korrosion (från det latinska ordet, som betyder att fräta).
Materialens förmåga att motstå korrosiva angrepp yttre miljön kallas korrosionsbeständighet.
Som ett resultat av korrosionsförstöring av maskiner och apparater, byggnadskonstruktioner, olika metallprodukter, går cirka 12 % av den smälta metallen oåterkalleligt förlorad i olika branscher nationalekonomi... Att förlänga livslängden på produkter och utrustning kommer att spara miljontals ton metall och samtidigt minska kostnaderna för dess produktion.
Metoder för att öka korrosionsbeständigheten:
* Användning av korrosionsbeständiga metaller. De vanligaste i denna grupp är krom (13-30%), krom-nickel (upp till 10-12%, det så kallade "rostfria stålet"), krom-nickel-molybden och andra stål. Dessa stål behåller sin korrosionsbeständighet vid temperaturer upp till 300-400 ° C. Sådana material används i en fuktig atmosfär, i kran- och flodvatten, kväve och organiska syror... Legering med molybden Mo, zirkonium 2g, beryllium Be, mangan Mn ökar också korrosionsbeständigheten.
* Applicering av passiverande material, som bildar en skyddande film på ytan. Dessa material inkluderar: titan och deras legeringar.
* Brons och mässing är resistenta mot kavitationskorrosion (förstörelse under den kombinerade verkan av stötbelastningar och elektrokemisk verkan).
Användning av icke-metalliska korrosionsbeständiga material:
* Silikatmaterial - kiselföreningar erhållna genom smältning eller sintring stenar... Smältor av stenar (basalt), kvarts- och silikatglas, syrabeständiga keramiska material, cement och betong.
* Plast (polypropen, pvc, textolit, epoxiharts).
* Gummi (gummi).
Applicering av metallbeläggningar:
* Elektropläterade beläggningar (zink, tennplätering, kadmiumplätering, nickelplätering, silverplätering, guldplätering).
* Beklädnad är processen för korrosionsskydd av basmetallen eller legeringen med en annan metall som är resistent mot en aggressiv miljö.
* Metoden för fogvalsning av två metaller har funnit den största tillämpningen. Rostfria stål, aluminium, nickel, titan, tantal, etc. används som beklädnadsmaterial.
* Spraymetallisering. De används för att skydda stora behållare mot korrosion: järnvägsbroar, pålar, skeppsrör. Spraya zink, aluminium, bly, volfram.
Applicering av icke-metalliska beläggningar:
Färger och fernissor (torkande oljor, fernissor, färger, emaljer, primers, kitt, syntetiska hartser). Färger och lacker appliceras på ytan av produkter genom att rulla, spruta, doppa, hälla, med hjälp av en borste, elektrostatisk metod.
Exempel: En speciell bottenfärg appliceras på huden på marina fartyg för att skydda dem från nedsmutsning med skal av marina organismer. På ett år kommer nedsmutsningsskiktet in södra hav når 0,5 m, dvs. 100-150kg/m2. Detta ökar motståndet mot fartygets rörelse, som förbrukar upp till 8 % av motoreffekten, och ökar bränsleförbrukningen. Det är mycket svårt att ta bort ett sådant lager från ytan. Därför är undervattensdelen av kärlet täckt med bottenfärg, som inkluderar kvicksilveroxid, hartser och arsenikföreningar.
Polymerbeläggningar (polyeten, polypropen, fluorplast, polystyren, epoxihartser, etc.). Hartset appliceras i form av en smälta eller suspension genom borste, doppning, sprutning. Fluoroplaster är resistenta mot havsvatten, oorganiska syror, förutom oleum och salpetersyra, och har höga elektriska isoleringsegenskaper.
Gumming - beläggning med gummi och ebonit av kemiska anordningar, rörledningar, tankar, behållare för transport och lagring kemiska produkter etc. Mjuka gummin används för att gummia upp enheter som utsätts för stötar, temperaturfluktuationer eller som innehåller suspensioner, och för enheter som arbetar vid konstant temperatur och inte utsatt för mekanisk påfrestning, använd hårda gummin (eboniter).
Silikatemaljbeläggningar (glasartad substans). Utrustning som arbetar vid förhöjda temperaturer, tryck och i mycket korrosiva miljöer utsätts för emaljering.
Beläggningar med fetter och pastor. Anti-korrosionssmörjmedel framställs på basis av mineraloljor (maskinolja, vaselin) och vaxartade ämnen (paraffin, tvål, fettsyror).
Användning av elektrokemiskt skydd (katodiskt och anodiskt). En extern stark anod (likströmskälla) är ansluten till metallstrukturerna från utsidan, vilket orsakar katodisk polarisering av elektroderna på ytan av metallen som ska skyddas, vilket resulterar i att anodsektionerna av metallen förvandlas till katodiska ettor. Och # betyder att det inte är metallen i strukturen som kommer att kollapsa, utan den bifogade anoden.
Korrosionsbeständighet- materialens förmåga att motstå korrosion, som bestäms av korrosionshastigheten under givna förhållanden.
Både kvalitativa och kvantitativa egenskaper används för att bedöma korrosionshastigheten. Förändringar i metallytans utseende, förändringar i dess mikrostruktur är exempel kvalitativ bedömning korrosionshastighet.
För att kvantifiera kan du använda:
- antalet korrosionshärdar som bildas under en viss tidsperiod;
- tiden som förflutit innan det första korrosionscentrumet uppträdde;
- förändring i metallmassan per ytenhet per tidsenhet;
- reducering av materialets tjocklek per tidsenhet;
- strömtäthet som motsvarar hastigheten för en given korrosionsprocess;
- volymen gas som frigörs (eller absorberas) under korrosionen av en ytenhet per tidsenhet;
- en förändring av en egenskap under en viss korrosionstid (till exempel elektriskt motstånd, ett materials reflektivitet, mekaniska egenskaper)
Olika material har olika korrosionsbeständighet, för att öka vilka speciella metoder som används. Ökad korrosionsbeständighet är möjlig genom legering (till exempel rostfritt stål), applicering av skyddande beläggningar (kromplätering, nickelplätering, aluminisering, zinkplätering, målningsprodukter), passivering, etc. havets förhållanden, utforskas i saltspraykammare.
Den mildaste formen av frätande angrepp är missfärgning och glansförlust, vilket i princip knappt märks på långt håll. Ytrenovering kan vanligtvis återställa stål till sitt tidigare attraktiva utseende.
Smittkoppor korrosion
Smittkoppor korrosion(pitting corrosion) är en typ av frätande angrepp orsakad av klorider.
Vanligtvis uppträder först små prickar av en mörkröd färg, och endast i mycket svåra fall kan de växa till en sådan grad att korrosion övergår i ett nytt stadium, kontinuerlig ytkorrosion. Risken för korrosion ökar om främmande material (lack etc.) stannar kvar på ytan efter svetsning, om partiklar av annan korroderad metall kommer på ytan, om den anfärgade färgen inte har tagits bort efter värmebehandling.
Korrosionssprickor
Korrosionssprickor- Detta är förstörelsen av metallen på grund av förekomsten och utvecklingen av sprickor med samtidig effekt av dragspänningar och en korrosiv miljö. Det kännetecknas av en nästan fullständig frånvaro av plastisk deformation av metallen.
Denna typ av korrosion uppstår i miljöer med hög kloridhalt, såsom simbassänger.
Spaltkorrosion
Spaltkorrosion- uppstår vid knutpunkterna på grund av strukturella eller driftsmässiga krav.
Graden av korrosivt angrepp kommer att påverkas av fogens geometri och typen av kontaktmaterial. Farligast är smala fogar med små glipor och anslutning av stål till plast. Om det inte går att undvika fogar rekommenderar vi att man använder molybdenlegerade rostfria stål.
Intergranulär korrosion
Intergranulär korrosion- denna typ av korrosion uppstår för närvarande på stål efter sensibilisering i kombination med användning i sura miljöer.
Under sensibilisering frigörs kromkarbider och ackumuleras längs korngränserna. Följaktligen uppstår områden med låg kromhalt och mer känsliga för korrosion. Detta händer till exempel vid svetsning i den värmepåverkade zonen.
Alla austenitiska stål är resistenta mot intergranulär korrosion. De kan svetsas (plåt upp till 6 mm, stång upp till 40 mm) utan risk för MCC.
Bimetallisk eller galvanisk korrosion
Bimetallisk korrosion- uppstår under driften av ett bimetalliskt korrosionselement, dvs. en galvanisk cell där elektroderna är sammansatta av olika material.
Mycket ofta är det nödvändigt att använda inhomogena material, vars gränssnitt under vissa förhållanden kan leda till korrosion. När två metaller är kopplade är bimetallisk korrosion av galvaniskt ursprung. Vid denna typ av korrosion lider en mindre legerad metall, som under normala förhållanden inte korroderar, eftersom den inte är i kontakt med en mer legerad metall. Konsekvensen av bimetallisk korrosion är åtminstone en missfärgning och till exempel förlust av täthet hos rörledningar eller fel på fästelement. I slutändan kan dessa problem leda till en kraftig minskning av strukturens livslängd och behovet av för tidigt översyn... När det gäller rostfria stål genomgår den mindre legerade metallen som parar sig med dem bimetallisk korrosion.
Laboratoriearbete nr 8
Syfte med arbetet: bekantskap med mekanismer och hastigheter för korrosionsförstöring av metaller.
Korrosionsförstöring av metaller är en spontan övergång av en metall till ett mer stabilt oxiderat tillstånd under inverkan av miljö... Beroende på miljöns karaktär skiljer man mellan kemisk, elektrokemisk och biokorrosion.
Elektrokemisk korrosion är den vanligaste typen av korrosion. Korrosion av metallstrukturer under naturliga förhållanden - i havet, i marken, i grundvatten, under kondens eller adsorptionsfilmer av fukt (i atmosfäriska förhållanden) är av elektrokemisk natur. Elektrokemisk korrosion är förstörelsen av en metall, åtföljd av uppkomsten av en elektrisk ström som ett resultat av driften av en mängd olika makro- och mikrogalvaniska par. Mekanismen för elektrisk korrosion är uppdelad i två oberoende processer:
1) anodisk process - övergången av en metall till en lösning i form av hydratiserade joner, vilket lämnar en ekvivalent mängd av en elektron i metallen:
(-) A: Me + mH2O → 1+ + ne
2) katodprocess - assimilering av överskott av elektroner i metallen av alla depolarisatorer (molekyler eller joner av lösningen, som kan reduceras vid katoden). Vid korrosion i neutrala medier är depolarisatorn vanligtvis korrosion till syre löst i elektrolyten:
(+) K: O2 + 4e + 2H2O → 4OH¯
För korrosion i sura miljöer - vätejon
(+) K: H H2O + e → 1/2H2 + H2O
Makrogalvaniska ångor uppstår vid kontakt mellan olika metaller. I detta fall är metallen med en mer negativ elektrodpotential anoden och är föremål för oxidation (korrosion).
Metallen med en mer positiv potential fungerar som katod. Den fungerar som en ledare av elektroner från metallanoden till miljöpartiklar som kan ta emot dessa elektroner. Enligt teorin om mikroångor är orsaken till elektrokemisk korrosion av metaller närvaron på deras yta av mikroskopiska kortslutna galvaniska celler som härrör från metallens inhomogenitet och dess kontakt med miljön. Till skillnad från galvaniska celler speciellt tillverkade inom teknik, uppstår de spontant på metallytan. O 2, CO 2, SO 2 och andra gaser från luften löses i ett tunt lager av fukt som alltid finns på metallens yta. Detta skapar förutsättningar för metallen att komma i kontakt med elektrolyten.
Å andra sidan har olika delar av ytan på en given metall olika potentialer. Orsakerna till detta är många, till exempel potentialskillnaden mellan olika behandlade delar av ytan, olika strukturella beståndsdelar i legeringen, föroreningar och basmetallen.
Områden på den formade ytan med en mer negativ potential blir anoder och löses upp (korroderar) (Figur 1.1).
En del av de frigjorda elektronerna kommer att gå från anoden till katoden. Polariseringen av elektroderna förhindrar dock korrosion, eftersom elektronerna som finns kvar på anoden bildar ett dubbelt elektriskt skikt med de positiva jonerna överförda till lösningen, upphör metallens upplösning. Följaktligen kan elektrisk korrosion uppstå om elektroner från anodställena kontinuerligt avlägsnas vid katoden och sedan avlägsnas från katodställena. Processen att ta bort elektroner från katodplatserna kallas depolarisering, och de ämnen eller joner som orsakar depolarisering kallas depolarisatorer. Om det finns kontakt mellan någon metall och legeringen, får legeringen en potential som motsvarar potentialen för den mest negativa metallen som ingår i dess sammansättning. När mässing (koppar-zinklegering) kommer i kontakt med järn, kommer mässing att korrodera (på grund av närvaron av zink i den). Med en förändring i miljön kan elektrodpotentialen för enskilda metaller förändras dramatiskt. Krom, nickel, titan, aluminium och andra metaller vars normala elektrodpotential är kraftigt negativ, under normala atmosfäriska förhållanden är starkt passiverade, täckta med en oxidfilm, som ett resultat av vilken deras potential blir positiv. Under atmosfäriska förhållanden och färskvatten följande galvaniska cell kommer att fungera:
(-) Fe | H2O, O2 | Al2O3 (Al)+
(-) A: 2Fe - 4e = 2Fe 2+
(+) K: O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
Som ett resultat: 2Fe 2 + 4OH¯ = 2Fe (OH) 2
4Fe (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 2Fe (OH) 3
Men i en sur, alkalisk miljö eller i en neutral miljö som innehåller klorjoner (till exempel i havsvatten), som förstör oxidfilmen, blir aluminium i kontakt med järn en anod och genomgår en korrosiv process. I NaCl-lösning och havsvatten kommer följande elektrokemiska cell att fungera:
| |
(-) A: Al-3e = Al3+
(+) K: O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
4Al3 + 12OH¯ = 4Al (OH) 3
Mycket ofta uppstår elektrokemisk korrosion som ett resultat av olika luftning, det vill säga ojämn tillgång av luftsyre till enskilda områden av metallytan. Figur 1.2. föreställer ett fall av korrosion av järn och en droppe oxar. Nära droppens kanter, där det är lättare för syre att tränga in, uppstår katodområden, och i mitten, där tjockleken på det skyddande vattenskiktet är större och syre är svårare att tränga in, anodområdet.
Utseendet på korrosiva galvaniska celler påverkas av skillnaden i koncentrationen av den lösta elektrolyten, skillnaden i temperatur och belysning och andra fysiska förhållanden.
Rostskydd
Orsakerna till korrosiv förstörelse av metaller är många. Metoderna för korrosionsskydd varierar också:
bearbetning av den yttre miljön;
skyddande beläggningar;
elektrokemiskt skydd;
tillverkning av speciellt korrosionsbeständiga legeringar.
Behandling av den yttre miljön består i att ta bort eller minska aktiviteten hos några av de ämnen i den som orsakar korrosion. Till exempel avlägsnande av syre löst i jod (avluftning) Ibland tillsätts speciella korrosionshämmande ämnen till lösningen, som kallas inhibitorer eller inhibitorer (urotropin, tiourea, anilin och andra).
Delar som utsätts för skydd under atmosfäriska förhållanden placeras tillsammans med inhibitorer i en behållare eller inslagna i papper, det inre lagret, som är impregnerat med en inhibitor, och det yttre lagret, med paraffin. Inhibitorn, som avdunstar, adsorberas på ytan av delen, vilket orsakar hämning av elektrodprocesserna.
Rollen av skyddande beläggningar reduceras till att isolera metallen från effekterna av skyddande yttre miljö. Detta uppnås genom att applicera lacker, färger, metallbeläggningar på metallytan.
Metalliska beläggningar är indelade i anodiska och katodiska. I fallet med ANODE-beläggning är elektrodpotentialen för den täckande metallen mer negativ än potentialen för den skyddade metallen. I fallet med en CATHODE-beläggning är elektrodpotentialen för den täckande metallen mer positiv än potentialen för basmetallen.
Så länge som skyddsskiktet helt isolerar basmetallen från omgivningen finns det ingen grundläggande skillnad mellan den anodiska och katodiska beläggningen. Om beläggningens integritet kränks uppstår nya förhållanden. En katodbeläggning, till exempel tenn på järn, upphör inte bara att skydda basmetallen, utan förstärker också korrosionen av järn genom dess närvaro (i den resulterande galvaniska cellen är järn anoden).
Med elektrokemiskt skydd uppnås minskning eller fullständigt upphörande av korrosion genom att skapa en hög elektronegativ potential på den skyddade metallprodukten. För detta är föremålet som ska skyddas antingen kopplat till en metall som har en mer negativ elektrodpotential, som lättare kan avge elektroner (skyddsskydd) eller med en negativ pol på en extern strömkälla (katodiskt elektriskt skydd).
En anodbeläggning, till exempel zink på järn, tvärtom, om täckskiktets integritet kränks, kommer den själv att förstöras och därigenom skydda basmetallen från korrosion (i den resulterande galvaniska cellen är zink anoden).
Tillverkning av speciella korrosionsbeständiga legeringar, rostfria stål mm. reduceras till införandet av tillsatser av olika metaller i dem.
Dessa tillsatser påverkar legeringens mikrostruktur och bidrar till utseendet i den av sådana mikrogalvaniska element, där den totala EMF, på grund av ömsesidig kompensation, närmar sig noll. Sådan användbara tillsatser, speciellt för stål, är krom, nickel och andra metaller.
1. Utförande av arbete
Övning 1
Genomföra högkvalitativa kemiska reaktioner som gör att du kan upptäcka metalljoner som har passerat in i lösningen under den anodiska korrosionsprocessen.
Enheter och reagens: lösningar av ZnSO 4, FeSO 4 och K 3, en uppsättning provrör.
Arbetsförlopp: Häll 1-2 ml saltlösning i provrör:
a) ZnSO4 och några droppar K3;
b) FeSO och några droppar K 3.
Notera nederbörden. Skriv motsvarande reaktioner i molekylär och jonform.
Uppgift 2
Studie av mekanismen för metallkorrosion genom direktkontakt i ett neutralt medium.
Experimentet utförs på installationen som visas i fig. 1.7
Häll 5-10 ml av en vattenlösning av NaCl i U-röret. Plattor av metaller tappas in i den, anslutna till varandra med klämmor.
Metallplattorna måste rengöras noggrant med en smärgelduk, och kontaktplatsen mellan plattan och klämman är utanför lösningen. När du utför experimentet är det nödvändigt att notera en förändring i färgen på lösningen vid katoden och anoden.
Skriva:
1) anodiska och katodiska korrosionsprocesser
2) motsvarande reaktioner genom vilka en metalljon detekterades i en lösning
3) krets av en galvanisk cell.
1. Zn- och Fe-plattorna sänks.
I lösningen där zinkelektroden sitter, tillsätt några droppar K 3, där järnelektroden sitter, några droppar fenolftalein.
2. Fe- och Cu-plattor sänks,
I lösningen där järnelektroden sitter, tillsätt några droppar K 3, där kopparelektroden sitter, några droppar fenolftalein.
Jämför beteendet hos järn i båda fallen, dra lämpliga slutsatser.
Uppgift 3
Studie av mekanismen för korrosion av metaller under deras direkta kontakt i sur miljö.
Experimentet bör utföras på installationen som visas i fig. 1.8.
Häll 10 % HCl-lösning i en porslinsmugg. Doppa två metaller Al och Cu i lösningen och observera hur metallerna uppträder. Vilken metall producerar vätebubblor? Skriv lämpliga reaktioner. Få hedersmetaller i kontakt med varandra. På vilken metall frigörs vätebubblor när metallerna kommer i kontakt? Rita ett diagram över en galvanisk cell och elektrodprocesser på dess elektroder. Skriv den totala reaktionsekvationen.
3. Exempel på problemlösning
Exempel 1
Tänk på korrosionsprocessen vid kontakt av järn med bly i en HCl-lösning
I en elektrolytlösning (HCl) är detta system en galvanisk cell, i vars inre krets Fe är anoden (E ° = 0,1260). järnatomer, som överför två elektroner till bly, passerar in i lösningen i form av joner. Elektroner på bly, minskar vätejonerna i lösningen, eftersom
HCl = H+ + Cl¯
Anodprocess Fe 0 - 2e = Fe 2+
Katodisk process 2H + + 2e = 2H 0
Exempel 2
Korrosionsprocess vid kontakt av Fe med Ph i NaCl-lösning. Eftersom NaCl-lösningen har en neutral reaktion (salt bildat av en stark bas och en stark syra), då
Anodprocess Fe - 2e = Fe 2+,
Katodisk process O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
Natriumklorid (NaCl) deltar inte i korrosionsprocesser; det visas i diagrammet endast som ett ämne som kan öka den elektriska ledningsförmågan hos en elektrolytlösning.
Exempel 3
Varför är kemiskt rent järn mer korrosionsbeständigt än tekniskt järn? Gör de elektroniska ekvationerna för de anodiska och katodiska processerna som sker under korrosion av tekniskt järn.
Lösning
Processen för korrosion av tekniskt järn accelereras på grund av bildandet av mikro- och submikrogalvaniska element i den. I mikrogalvaniska ångor fungerar som regel basmetallen som anod, dvs. järn. Katoder är inneslutningar i metallen, till exempel korn av grafit, cement. Vid anodställena går metalljoner i lösning (oxidation).
A: Fe - 2e = Fe 2+
Vid katodplatserna är elektroner som passerat hit från anodplatserna bundna antingen av atmosfäriskt syre löst i vatten eller av vätejoner. I neutrala medier sker syredepolarisering:
K: O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
I sura miljöer (hög koncentration av H - joner) vanlig depolarisering
K: 2H+ + 2e = 2H0
Exempel 4
Ring, katodisk eller anod är zink och beläggning på en järnprodukt? Vilka processer kommer att ske om beläggningens integritet kränks och produkten är i fuktig luft?
Lösning
Det algebraiska värdet för zinkelektrodpotentialen är lägre än järnelektrodpotentialen, därför är beläggningen anodisk. I händelse av kränkning av zinkskiktets integritet bildas ett korrosivt galvaniskt par, där zink kommer att vara anoden och järn kommer att vara katoden. Den anodiska processen involverar oxidation av zink:
Zn 2+ + 2OH = Zn (OH) 2
Den katodiska processen sker på järn. I fuktig luft sker syredepolarisering övervägande.
K (Fe): O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
Exempel 5
Kadmium- och nickelplattor, nedsänkta i utspädd svavelsyra, löses i den med utvecklingen av väte. Vad kommer att förändras om du lägger dem båda samtidigt i ett kärl med syra och förbinder ändarna med en tråd?
Lösning
Om man kopplar ihop kadmium- och nickelplattornas ändar med tråd bildas kadmium, en galvanisk nickelcell där kadmium, som den mer aktiva metallen, är anoden. Kadmium kommer att oxidera:
A: Cd - 2e = Cd 2+,
Överskott av elektroner kommer att överföras till nickelplattan, där processen med vätejonreduktion kommer att äga rum:
K (Ni): 2H + 2e = 2H0.
Det är alltså bara kadmium som utsätts för upplösning, nickel blir bara en ledare av elektroner och kommer inte att lösas upp av sig självt. Vätgas frigörs endast på nickelplattan.
Exempel 6
Hur påverkar mediets PH korrosionshastigheten för aluminium?
Lösning
Reducering av mediets PH, dvs. en ökning av koncentrationen av H-joner ökar kraftigt korrosionshastigheten för nickel, eftersom den sura miljön förhindrar bildandet av skyddande filmer av nickelhydroxid, sker aktiv oxidation av nickel i en sur miljö
A: Ni - 2e = Ni2+
Minskad koncentration av H-joner, dvs. en ökning av OH-koncentrationen, främjar bildandet av ett lager av nickelhydroxid:
Ni 2+ - 2OH¯ = NI (OH) 2
Aluminiumhydroxid har amfotära egenskaper, d.v.s. löser sig i syror och alkalier:
Al (OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al (OH)3 + NaOH = Na AlO2 + 2H2O
Mer exakt fortskrider denna reaktion enligt följande:
Al (OH)3 + NaOH = Na
Således är den lägsta korrosionshastigheten för nickel i ett alkaliskt medium och aluminium i ett neutralt.
4. Uppgifter
1. En järnplatta nedsänkt i saltsyra, släpper mycket långsamt väte, men om du rör det med en zinktråd blir det omedelbart täckt av vätebubblor. Förklara detta fenomen. Vilken metall går i lösning i detta fall?
2. Järnprodukten innehåller delar gjorda av nickel. Hur kommer detta att påverka järnkorrosion? Skriv ner lämpliga anodiska och katodiska processer om föremålet befinner sig i en fuktig atmosfär.
3. I vilken miljö är destruktionshastigheten för järn högre? Vilken miljö främjar anodisk oxidation av zink? Skriv lämpliga reaktioner.
4. Hur uppstår atmosfärisk korrosion av förtent järn och förtent koppar när beläggningens integritet bryts? Gör de elektroniska ekvationerna för de anodiska och katodiska processerna.
5. Koppar ersätter inte väte från utspädda syror. Varför? Men om en zinkplatta vidrörs en kopparplatta, börjar en våldsam utveckling av väte på kopparn. Ge en förklaring till detta genom att göra de elektroniska ekvationerna för de katodiska och anodiska processerna.
6. I en elektrolytlösning innehållande löst syre doppades en zinkplatta och en zinkplatta delvis täckt med koppar. När sker zinkkorrosionsprocessen mer intensivt? Skapa de elektroniska ekvationerna för de katodiska och anodiska processerna.
7. Vad kan hända om en produkt, i vilken tekniskt järn är i kontakt med koppar, lämnas i luften med hög luftfuktighet? Skriv ner ekvationerna för motsvarande processer.
8. Aluminium är nitat med järn. Vilken metall kommer att korrodera? Vilka processer kommer att ske om produkten kommer in havsvatten?
9. Varför genomgår järnprodukter mer intensiv korrosion när järnprodukter kommer i kontakt med aluminiumprodukter, även om aluminium har en mer negativ standardelektrodpotential?
10. Järnplåtarna är utelämnade:
a) i destillerat vatten
b) i havsvatten
När är korrosionsprocessen mer intensiv? Motivera ditt svar.
11. Gör ekvationerna för de processer som sker under korrosion av aluminium nedsänkt i en lösning:
a) syror
b) alkalier
12. Varför interagerar teknisk zink med syra mer intensivt än kemiskt ren zink?
13. En platta sänks ner i elektrolytlösningen:
b) koppar, delvis täckt med tenn
när är korrosionsprocessen mer intensiv?
Motivera svaret
14. Varför, när man förnicklar järnprodukter, beläggs de först med koppar och sedan med nickel?
Gör de elektroniska ekvationerna för reaktionerna som sker i korrosionsprocesser när nickelplätering är skadad.
15. Smedjan var belagd med kadmium. Vilken beläggning är detta - anodisk eller katodisk?
Motivera ditt svar. Vilken metall kommer att korrodera om skyddsskiktet skadas? Skriv de elektroniska ekvationerna för motsvarande processer (neutral miljö).
16. Vilken metall:
b) kobolt
c) magnesium
kan vara ett skydd mot järnbaserad legering. Gör de elektroniska ekvationerna för motsvarande processer (sur miljö).
17. Vilka processer kommer att inträffa på zink- och järnplåtarna om var och en sänks ned separat i en lösning kopparsulfat? Vilka processer kommer att inträffa om de yttre ändarna, som är i plattornas lösning, är förbundna med en ledare? Gör elektroniska ekvationer
18. Aluminiumplåt sänkt
a) i destillerat vatten
b) i en lösning av natriumklorid
när är korrosionsprocessen mer intensiv? Gör ekvationerna för de anodiska och katodiska korrosionsprocesserna för kommersiellt aluminium i en neutral miljö.
19. Om en spik slås in i ett fuktigt trä, blir delen inuti träet rostig. Hur kan detta förklaras? Är detta en del av spikanoden eller katoden?
20.In Nyligen Kobolt används för att belägga andra metaller för korrosionsskydd. Är koboltbeläggningen av stål anodisk eller katodisk? Vilka processer äger rum i fuktig luft när beläggningens integritet kränks?
© 2015-2019 webbplats
Alla rättigheter tillhör deras upphovsmän. Denna webbplats gör inte anspråk på författarskap, men erbjuder gratis användning.
Datum då sidan skapades: 2016-04-11
Tabell. Korrosionsbeständighet hos metaller och legeringar under normala förhållanden
Tabell. Korrosionsbeständighet hos metaller och legeringar under normala förhållanden
Denna korrosionsbeständighetstabell är avsedd för sammanställning allmän syn om hur olika metaller och legeringar reagerar med vissa miljöer. Rekommendationerna är inte absoluta, eftersom koncentrationen av mediet, dess temperatur, tryck och andra parametrar kan påverka tillämpligheten av en viss metall och legering. Valet av metall eller legering kan också påverkas av ekonomiska överväganden.
KODER: A - korroderar vanligtvis inte, B - minimal till försumbar korrosion, C - inte lämplig
| № | onsdag | Aluminium | Mässing | Gjutjärn och kolhaltig stål |
Rostfritt stål | Legering | Titan | Zirkonium | |||||||||
| 416 och 440C | 17-4 | 304 enl. 08X18H10 | 316 enl. 03Х17Н142 | Duplex | 254 SMO | 20 | 400 | C276 | B2 | 6 | |||||||
| 1 | Acetataldehyd | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 2 | Ättiksyra, luftfri | C | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 3 | Luftmättad ättiksyra | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 4 | Aceton | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 5 | Acetylen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 6 | Alkoholer | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 7 | Aluminiumsulfat | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 8 | Ammoniak | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 9 | Ammoniak | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | B | A | A | B | A | A |
| 10 | Ammoniak kaustik | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | B |
| 11 | Ammoniumnitrat | B | C | B | B | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | C | A |
| 12 | Ammoniumfosfat | B | B | C | B | B | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 13 | Ammoniumsulfat | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 14 | Ammoniumsulfit | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 15 | Anilin | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 16 | Asfalt, bitumen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 17 | Öl | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 18 | Bensen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 19 | Bensoesyra | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 20 | Borsyra | C | B | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 21 | Brom torr | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C |
| 22 | Brom blött | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | C | C |
| 23 | Butan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 24 | Kalciumklorid | C | C | B | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 25 | Kalciumhypoklorit | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | A | B | B | A | A |
| 26 | Torr koldioxid | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 27 | Koldioxid blöt | A | B | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 28 | Koldisulfid | C | C | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 29 | Kolsyra | A | B | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 30 | Koltetraklorid | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 31 | Klor torr | C | C | A | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | A |
| 32 | Klor blött | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | A | A |
| 33 | Kromsyra | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | C | A | B | C | A | A |
| 34 | Citronsyra | B | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 35 | Kokssyra | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 36 | Kopparsulfat | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | C | A | A |
| 37 | Bomullsfröolja | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 38 | Kreosot | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 39 | Dowtherm | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 40 | Etan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 41 | Eter | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 42 | Etylklorid | C | B | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 43 | Eten | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 44 | Etylenglykol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 45 | Järnklorid | C | C | C | C | C | C | C | C | B | C | C | A | C | C | A | A |
| 46 | Fluor torr | B | B | A | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C |
| 47 | Fluor blött | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | C | C |
| 48 | Formaldehyd | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 49 | Myrsyra | B | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | B | B | C | A |
| 50 | Freon blött | C | C | B | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 51 | Freon torr | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 52 | Furfural | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 53 | Bensin stabil | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 54 | Glukos | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 55 | Saltsyra mättad med luft | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | MED | A |
| 56 | Saltsyra, ingen luft | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | MED | A |
| 57 | Fluorvätesyra, luftmättad | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | MED | C |
| 58 | Fluorvätesyra, ingen luft | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | B | B | C | MED | C |
| 59 | Väte | A | A | A | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | MED | A |
| 60 | Väteperoxid | A | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | C | A | A | A |
| 61 | Vätesulfid | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 62 | Jod | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | C | A | A | A | MED | B |
| 63 | Magnesiumhydroxid | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 64 | Merkurius | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | MED | A |
| 65 | Metanol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 66 | Metyletylglykol | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 67 | Mjölk | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 68 | Naturgas | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 69 | Salpetersyra | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | C | B | C | MED | A | A |
| 70 | Oljesyra | C | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 71 | Oxalsyra | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A | B | MED | A |
| 72 | Syre | C | A | C | C | B | B | B | B | B | B | A | B | B | B | MED | C |
| 73 | Mineralolja | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
| 74 | Luftmättad fosforsyra | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | A | A | MED | A |
| 75 | Fosforsyra, ingen luft | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A | B | MED | A |
| 76 | Pikrinsyra | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 77 | Kaliumkarbonat / kaliumkarbonat | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 78 | Kaliumklorid | C | C | B | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 79 | Kaliumhydroxid | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 80 | Propan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 81 | Kolofonium, harts | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 82 | Silvernitrat | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 83 | Natriumacetat | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 84 | Natriumkarbonat | C | C | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 85 | Natriumklorid | MED | A | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 86 | Natriumkromatdekahydrat | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 87 | Natriumhydroxid | MED | MED | A | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 88 | Natriumhypoklorit | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | B | C | A | A |
| 89 | Natriumtiosulfat | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 90 | Tennklorid | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 91 | Vattenånga | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 92 | Stearinsyra (oktadekansyra). | C | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A |
| 93 | Svavel | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 94 | Svaveldioxid torr | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 95 | Svaveltrioxid torr | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | B | A | A | B | A | A |
| 96 | Svavelsyra mättad med luft | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | A | C | B | MED | A |
| 97 | Svavelsyra, ingen luft | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | B | A | A | B | MED | A |
| 98 | Svavelsyra | C | C | C | C | C | B | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 99 | Tjära | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 100 | Trikloretylen | B | B | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 101 | Terpentin | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 102 | Vinäger | B | B | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 103 | Kemiskt renat vatten | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A |
| 104 | Destillerat vatten | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 105 | Havsvatten - på land RF är lite känt, men extremt obehaglig miljö, tillämplighet - "relativ" |
MED | A | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 106 | Whisky, vodka, vin | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 107 | Zinkklorid | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A |
| 108 | Zinksulfat | MED | MED | MED | MED | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
Artikelbetyg:
