Химическая коррозия

Основные законы роста пленок при химической коррозии. Линейный, логарифмический или параболический закон роста оксидных пленок. Рациональное конструирование, ингибирование и легирование. Выбор метода и электрохимические способы защиты от коррозии.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.06.2014
Размер файла 30,8 K

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/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основные законы роста пленок при химической коррозии

1.1 Линейный закон роста оксидных пленок

1.2 Параболический закон роста оксидных пленок

1.3 Степенной закон роста оксидных пленок

1.4 Логарифмический закон роста оксидных пленок

2. Защитные свойства пленок при химической коррозии

3. Рациональное конструирование, метод защиты от коррозии

3.1 Рациональное конструирование

3.2 Ингибирование

3.3 Легирование

3.4 Электрохимические способы защиты от коррозии

3.5 Выбор метода защиты от коррозии

Список литературы

Введение

Любой коррозионный процесс приводит к изменениям в свойствах конструкционных материалов. Результатом процесса является «коррозионный эффект», ухудшающий функциональные характеристики металла оборудования, среды и технических систем, расценивающийся как «эффект повреждения» или «коррозионная порча».

Очевидно, что экономические потери, связанные с коррозией металлов, определяются не столько стоимостью прокорродировавшего металла, сколько стоимостью ремонтных работ, убытками за счет временного прекращения функционирования инженерных систем, затратами на предотвращение аварий, в некоторых случаях абсолютно недопустимых с точки зрения экологической безопасности. Оценки затрат, связанных с коррозией (по данным зарубежных источников) приводят к выводу, что общие годовые расходы на борьбу с последствиями коррозии составляют 1,5-2% валового национального продукта. Часть этих затрат неизбежна; было бы нереально полностью исключить все коррозионные разрушения. Тем не менее, можно значительно сократить коррозионные потери за счет лучшего использования на практике накопленных знаний о коррозионных процессах и методов защиты от коррозии, которыми антикоррозионные службы располагают на данный момент.

Понятие «коррозия металлов» включает большую группу химических процессов, приводящих к разрушению металла. Эти процессы резко отличаются друг от друга по внешним проявлениям, по условиям и средам в которых они протекают, а также по свойствам реагирующих металлов и образующихся продуктов реакции. Однако для их объединения имеются все основания, т.к. несмотря на резкие отличия, все эти процессы имеют не только общий результат - разрушение металла, но и единую химическую сущность - окисление металла.

Причина коррозии - термодинамическая неустойчивость металлов, вследствие чего большинство из них встречаются в природе в окисленном состоянии (оксиды, сульфиды, силикаты, алюминаты, сульфаты и т.д.). Таким образом, коррозию можно определить как самопроизвольный процесс, протекающий при взаимодействии металла с окружающей средой, сопровождающийся уменьшением свободной энергии Гиббса и разрушением металла.

1. Основные законы роста пленок при химической коррозии

Рассмотрим законы роста оксидных пленок на металлах. Процесс образования оксидной пленки состоит из нескольких стадий:

1. Доставка окислителя к поверхности металла.

2. Адсорбция окислителя на поверхности металла и образование хемосорбированной пленки кислорода.

3. Превращение хемосорбированной пленки в состояние оксида металла. При этом образуется первичная тончайшая пленка оксида металла.

4. Доставка окислителя к внешней поверхности оксидной пленки.

5. Адсорбция окислителя на внешней поверхности оксида.

6. Ионизация окислителя.

7. Диффузия ионов металла в слой оксида.

8. Диффузии электронов в слой оксида.

9. Диффузия ионизированного окислителя в слое оксида.

10. Химическая реакция образования оксида металла из ионов металла и окислителя.

Некоторые из перечисленных стадий могут протекать последовательно (например, стадии 1 - 5), а другие - одновременно (например, стадии 7 - 9). Скорость протекания отдельных стадий различна. Самые медленные стадии определяют скорость роста оксидной пленки. Наиболее часто наблюдаются замедленные стадии химической реакции, диффузии и, в ряде случаев, соизмеримость скоростей этих стадий.

Кроме того, известны случаи, когда скорость реакции контролируется процессом переноса электронов через тонкую пленку оксида металла.

1.1 Линейный закон роста оксидных пленок

Если образующаяся оксидная пленка имеет большое количество пор, то она не препятствует доступу окислителя к поверхности металла. В этом случае самой медленной стадией является стадия химической реакции металла и окислителя, т.е. наблюдается кинетический контроль процесса роста оксидной пленки. В дифференциальной форме скорость образования пористой оксидной пленки описывается уравнением

dh / dt = kcC,

где h - толщина оксидной пленки;

t - время;

kc - константа скорости реакции;

С - концентрация окислителя.

Для получения зависимости толщины оксидной пленки от времени и концентрации окислителя необходимо разделить переменные и взять определенный интеграл (считая, что в момент времени t = 0 толщина оксидной пленки равна нулю: h =0). Полученное уравнение (h = kc Ct) описывает так называемый линейный закон роста оксидных пленок.

Линейный закон роста оксидных пленок наблюдается при окислении в кислороде лития, натрия, калия, кальция, магния (при 773 К), тантала и молибдена (при 973 К).

Пористые пленки не обладают защитными свойствами.

1.2 Параболический закон роста оксидных пленок

Замедленные стадии диффузии наблюдаются, если образуется сплошная пленка оксида металла. Согласно Пиллингу, Бедворсу и Францевичу, сплошная пленка оксида металла, обладающая хорошими защитными свойствами, растет, если отношение молекулярного объема оксида к атомарному объему металла находится в пределах от 1 до 2,5.

При замедленной диффузии окислителя, когда ее скорость значительно меньше скорости химической реакции, концентрация окислителя на внутренней поверхности оксида металла равна нулю и скорость образования оксида может быть описана дифференциальным уравнением:

dh / dt = kдC0 / h,

где kд - коэффициент диффузии окислителя в оксиде;

С0 - концентрация окислителя в газовой фазе.

Разделив переменные и взяв определенный интеграл (при t = 0, h = 0), получим выражение h2 = 2kд C0 t, называемое параболическим законом роста оксидных пленок. Этот закон был установлен Тамманом при изучении реакции серебра с парами йода. На меди, никеле, цинке, алюминии, железе, вольфраме и ряде других важных конструкционных металлах оксидные пленки растут по параболическому закону.

Такое же уравнение получается, если принять, что замедленной стадией является стадия 7 или одновременно стадии 7 и 9. В последнем случае рост оксида металла происходит внутри пленки оксида, причем граница роста непрерывно перемещается в соответствии с соотношением коэффициентов диффузии ионов металла и окислителя.

Согласно Вагнеру, диффузия ионов металла и окислителя в слое оксида при высокой температуре осуществляется либо в междоузельном пространстве, либо по пустым узлам кристаллической решетки. Диффузия катионов металла сопровождается диффузией электронов в том же направлении. Перенос ионов металла, электронов и анионов окислителя в пленке оксида напоминает прохождение электрического тока в гальваническом элементе: оксидная пленка играет роль электролита (перенос ионов) и внешней цепи (перенос электронов). "Анодная реакция" осуществляется на границе раздела металл внутренняя поверхность оксидной пленки, а катодная реакция - на границе раздела внешней поверхности пленки оксида и окислителя (газ). Теория Вагнера позволяет с высокой точностью рассчитать коэффициент пропорциональности параболического закона роста оксидных пленок (например, коэффициент пропорциональности, рассчитанный по теории Вагнера, для процесса роста оксида меди (I) отличается от экспериментального значения на 5%).

Процесс роста оксидных пленок по параболическому закону сопровождается значительным самоторможением реакции,

При отношении молекулярного объема оксида к атомарному объему металла, пошедшего на окисление, более чем 2,5 раза в слое оксида металла возникают большие внутренние механические напряжения, и защитные свойства оксидной пленки ухудшаются.

1.3 Степенной закон роста оксидных пленок

При соизмеримости скоростей стадий 7, 9 и 10 концентрация окислителя С на внутренней поверхности раздела металл-оксидная пленка не равна нулю. После установления стационарного режима окисления скорости стадий 7, 9 и 10 выравниваются:

kcC = kд (C0 - С) / h.

Из этого уравнения алгебраическим путем можно найти значение концентрации окислителя на границе раздела металлоксид металла:

С = kдC0 / (kд + kc h).

Выражение для скорости роста оксидной пленки с учетом последнего уравнения примет вид

dh / dt = kc kд С0 / (kд + kc h).

Разделив переменные и взяв определенный интеграл (t = 0, h = 0), получим квадратное уравнение Эванса:

kc С0 h2 + 2kд С0 h = 2kc kд2 C0 t.

Закон роста оксидных пленок на металлах при кинетическом контроле процесса может быть представлен и степенным уравнением:

hn = kt.

Показатель степени n при h может принимать значения от 1 до 2. Если n = 1, то наблюдается только кинетический контроль роста оксидной пленки. При n = -2 осуществляется диффузионный контроль роста оксидной пленки, а при 1 < n < 2 -диффузионно-кинетический контроль роста оксидной пленки.

1.4 Логарифмический закон роста оксидных пленок

Рост сплошных тонких пленок на меди, тантале, алюминии, железе и никеле при низких температурах и давлении кислорода сопровождается значительно большим самоторможением процесса, чем это следует из параболического закона роста сплошных оксидных пленок на металлах. Экспериментально установлено, что в этих случаях наблюдается логарифмический закон роста тонкой оксидной пленки:

h = k ln (at + b)

1 / h = const - k lgt,

где k, а и b - постоянные.

Для объяснения экспериментальных данных были выдвинуты различные теории. Рассмотрим наиболее распространенную теорию роста тонких оксидных пленок Хауффе и Ильшнера.

Хауффе и Ильшнер предложили использовать представления о туннельном механизме переноса электронов в тонких пленках (до 5 нм), согласно которым число электронов N с массой m и кинетической энергией Е = 1/2mV 2, способных проникнуть сквозь энергетический барьер высотой U и шириной h, равно h

Так как скорость образования тонкой оксидной пленки пропорциональна числу электронов, проникающих путем туннельного эффекта, то уравнение для ее расчета в дифференциальной форме принимает вид k h m U E dt

В интегральной форме уравнение зависимости толщины тонкой оксидной пленки от времени h = k ln (at + 1) соответствует экспериментально полученным данным на различных металлах.

При окислении многих металлов наблюдается смена лимитирующей стадии процесса роста оксидной пленки в зависимости от парциального давления кислорода и температуры. Например, на никеле при температурах ниже 573 К лимитирующей стадией является стадия переноса электрона в тонкой пленке путем туннельного эффекта, а при температурах выше 773 К - стадия диффузии окислителя в толстом слое оксида никеля.

В технике часто используют сплавы металлов. Состав оксидной пленки существенно зависит от соотношения концентраций металлов в сплаве. Например, на латунях с содержанием цинка до 14 % образуется слои смешанного оксида меди и цинка с содержанием цинка и меди в нем пропорциональным содержанию этих металлов в сплаве, а на латунях с содержанием цинка более 20 % растет защитная пленка, состоящая только из оксида цинка. Для практических целей важно, чтобы оксидные пленки длительное время сохраняли свои защитные свойства.

Целостность защитных оксидных пленок на металлах определяется рядом условий: 1) стойкостью оксидной пленки к химическомувоздействию агрессивной среды; 2) разностью коэффициентов объемного и линейного расширения металла и оксида; 3) наличием и величиной внутренних механических напряжений; 4) прочностью оксидной пленки в условиях знакопеременных и постоянных механических нагрузок.

Примененный выше подход можно использовать и при рассмотрении вопросов образования защитных пленок из других химических соединений металлов. При этом общий вид уравнений для скорости роста покрывающих слоев сохраняется.

Рассмотренные теоретические вопросы образования слоев химических соединений металлов используются при разработке методов защиты от атмосферной коррозии (термическое, паротермическое и химическое оксидирование, фосфатирование, сульфидирование и т.д.).

2. Защитные свойства пленок при химической коррозии

Процесс появления на поверхности оксидной пленки можно условно разделить на две стадии:

- на поверхности металла, которая непосредственно контактирует с атмосферой, адсорбируются молекулы кислорода;

- металл взаимодействует с газом с образованием химического соединения.

На первой стадии между поверхностными атомами и кислородом возникает ионная связь: атом кислорода забирает у металла два электрона. При этом возникает очень сильная связь, намного сильнее, чем связь кислорода с металлом в окисле. Возможно, это явление наблюдается из-за действия на кислород поля, создаваемого атомами металла. После полного насыщения поверхности окислителем, что происходит почти мгновенно, при низких температурах за счет ванн-дер-вальсовых сил может наблюдаться и физическая адсорбция молекул окислителя.

В результате образуется очень тонкая мономолекулярная защитная пленка, которая со временем утолщается, затрудняя подход кислорода.

На второй стадии, из-за химического взаимодействия, окислительный компонент среды отнимает у металла валентные электроны и с ним же реагирует, образуя продукт коррозии.

Если образовавшаяся оксидная пленка будет обладать хорошими защитными свойствами - она будет тормозить дальнейшее развитие процесса химической коррозии. Кроме того, оксидная пленка очень сильно влияет на жаростойкость металла.

Существует три вида пленок, которые могут образоваться:

- тонкие (невидимые невооруженным глазом);

- средние (дают цвета побежалости);

- толстые (хорошо видны).

Чтобы оксидная пленка была защитной, она должна отвечать некоторым требованиям: не иметь пор, быть сплошной, хорошо сцепляться с поверхностью, быть химически инертной по отношении к окружающей ее среде, иметь высокую твердость, быть износостойкой.

Если пленка рыхлая и пористая, кроме того имеет еще плохое сцепление с поверхностью - она не будет обладать защитными свойствами.

Существует условие сплошности, которое формулируется так: молекулярный объем оксидной пленки должен быть больше атомного объема металла.

Сплошность - способность окисла покрывать сплошным слоем всю поверхность металла.

Если это условие соблюдается, то пленка сплошная и, соответственно, защитная.

Но есть металлы, для которых условие сплошности не является показателем. К ним относятся все щелочные, щелочно-земельные (кроме бериллия), даже магний, который важен в техническом плане.

Для определения толщины образовавшейся на поверхности оксидной пленки, изучения ее защитных свойств применяют множество методов. Защитную способность пленки могут определять во время ее формирования, по скорости окисления металла и характеру изменения скорости во времени. Если окисел уже сформировался, целесообразно исследовать толщину и защитные его свойства, нанося на поверхность какой-нибудь подходящий для этого случая реагент (например, раствор Cu(NO3)2, который применяется для железа). По времени проникновения реагента к поверхности можно определить толщину пленки.

Даже уже образовавшаяся сплошная пленка не прекращает своего взаимодействия с металлом и окислительной средой.

Влияние внешних и внутренних факторов на скорость протекания химической коррозии.

На скорость химической коррозии очень сильное влияние оказывает температура. При ее повышении процессы окисления идут намного быстрее. При этом уменьшение термодинамической возможности протекания реакции не имеет никакого значения.

Особенно сильно влияет переменный нагрев и охлаждение. В защитной пленке вследствие появления термических напряжений образуются трещины. Сквозь трещины окислительный компонент среды имеет непосредственный доступ к поверхности. Формируется новая оксидная пленка, а старая - постепенно отслаивается.

Большую роль в процессе коррозии играет состав газовой среды. Но это индивидуально для каждого металла и изменяется с колебаниям температур. Например, медь очень быстро корродирует в атмосфере кислорода, но устойчива в среде, содержащей SO2. Никель же наоборот, интенсивно корродирует при контакте с атмосферой SO2, но устойчив в средах O2, CO2 и H2O. Хром относительно устойчив во всех четырех средах.

Если давление диссоциации окисла выше давления окисляющего компонента - окисление металла прекращается, он становится термодинамически устойчивым.

Скорость окисления зависит от состава сплава. Возьмем, к примеру, железо. Добавки серы, марганца, фосфора и никеля не влияют на его окисление. Кремний, хром, алюминий - замедляют процесс. А бериллий, кобальт, титан и медь очень сильно тормозят окисление. При высоких температурах интенсифицировать процесс могут вольфрам, молибден, а также ванадий. Это объясняется летучестью или легкоплавкостью их окислов.

Наблюдая за скоростью окисления железа при различных температурах, отметим, что с увеличением температуры самое медленное окисление наблюдается при аустенитной структуре. Она является наиболее жаростойкой, по сравнению с другими.

На скорость протекания химической коррозии влияет и характер обработки поверхности. Если поверхность гладкая, то она окисляется немного медленнее, чем бугристая поверхность с дефектами.

3. Рациональное конструирование, метод защиты от коррозии

3.1 Рациональное конструирование

Коррозия это процесс разрушения изделий из металлов под действием окружающей среды. Поэтому главным методом борьбы с коррозией должно быть рациональное конструирование этих изделий, учитывающее как функциональное предназначение изделия, так и условия его эксплуатации.

При учете функционального предназначения нужно рассматривать технико-экономические характеристики проектируемой конструкции и возможности их технологической реализации с точки зрения коррозионной безопасности. Так, например, при проектировании сантехнического оборудования следует избегать реализации дизайнерских решений, требующих создания контакта различных металлов - меди с алюминием или железа с латунью. Эффектный дизайн порождает эффективную коррозию за счет образования гальванических пар и резко сокращает срок службы элементов конструкции, выполненных из более активных металлов.

При учете условий эксплуатации необходимо помнить, что коррозия - гетерогенный процесс, протекающий на поверхности металла, и воздействовать на него можно по трем направлениям:

1. Модификация окружающей среды

2. Модификация свойств металла.

3. Модификация поверхности раздела металла и окружающей среды.

Рассмотрим кратко некоторые из видов защиты от коррозии.

3.2 Ингибирование

Ингибирование - это один из видов воздействия на окружающую среду, состоящий в том, что в ее состав вводятся специальные химические соединения, которые, присутствуя в коррозионной системе в достаточной концентрации, адсорбируются на поверхности металла и уменьшают скорость коррозии без значительного изменения концентрации любого коррозионного реагента.

Этот вид защиты может эффективно применяться в случаях, когда изделие работает в замкнутой среде (например, в замкнутых контурах теплообмена) или при возможности создания искусственных сред (например, при нанесении смазки).

Химически ингибиторы представлены широким набором веществ различных классов - неорганические соли, содержащие в катионы Ca2+, Zn2+, Ni2+, As3+, Bi3+, Sb3+ или анионы CrO2-4, Cr202-7, NO-2, SiO2-3, PO3-4, а также многие классы органических соединений. Чаще всего в качестве ингибиторов используют алифатические и ароматические соединения, имеющие в своем составе атомы азота, серы и кислорода (амины, меркаптаны, органические кислоты).

Обработка среды

Под обработкой понимается удаление из среды коррозионных агентов.

Чаще всего речь идет об обескислороживании или нейтрализации жидких сред (растворов). Особым видом обработки среды является борьба с источниками биокоррозии.

3.3 Легирование

Легирование - главный вид воздействия на металлы для предотвращения коррозии. Его суть состоит в том, что в состав металла водят специальные компоненты (легирующие добавки), которые сближают потенциалы на анодных и катодных участках поверхности контакта металлического изделия с окружающей средой и уменьшают скорость коррозии.

Легирование - весьма надежный способ защиты, поскольку даже при механическом повреждении или целенаправленном механическом воздействии, нарушающем целостность поверхностного слоя (сверление, точение, полировка и т.п.) возникающая новая поверхность обладает защитными свойствами.

В маркировке легированных сплавов легирующие добавки обозначаются так: А - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д -7 медь, Е - селен, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, П - фосфор, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром, Ц - цирконий, Ю - алюминий.

Легирование обладает единственным существенным недостатком. В связи с тем, что легировать приходится всю массу металла, оно требует большого количества дорогостоящих материалов (хром, никель и т.п.)

Изменение условий контакта металла с окружающей средой

Эта группа методов защиты весьма многочисленна и разнообразна.

Суть ее сводится к созданию разделительного слоя между металлической поверхностью изделия и окружающей средой. Природа и способ реализации этого слоя могут быть весьма различными - от покрытия металла слоем неорганического изолятора в виде керамики, стекла, и т.п., до создания на поверхности тонких пленок полимеров, лаков, красок, оксидов или других металлов. И механизмы защитного действия этих слоев весьма различны - от простой механической изоляции до сложнейших электрохимических сопряжений процессов. К последней группе относятся методы защиты, заключающиеся в нанесении металлических защитных пленок.

Если наносимое покрытие состоит из более активного металла, чем защищаемый в изделии, такое покрытие называется анодным покрытием.

Сущность защиты состоит в том, что покрытие само защищено от окружающей среды пленкой оксида. А в случае разрушения этой пленки разрушается под действием коррозионной среды, предотвращая коррозию изделия. Пример такого покрытия - оцинкованное железо.

Если наносимое покрытие состоит из менее активного металла, чем защищаемый в изделии, такое покрытие называется катодным покрытием.

Сущность защиты состоит в том, что и оксидная пленка, и сам защитный металл более стойки к воздействию коррозионной среды. Но в случае нарушения его сплошности, образуется гальваническая пара, в которой анодом становится защищаемый металл, который начинает активно корродировать.

3.4 Электрохимические способы защиты от коррозии

Укажем на три принципиальных электрохимических способа защиты металла: катодную, протекторную и анодную защиты.

При катодной защите защищаемая конструкция присоединяется к катоду внешнего источника тока, а в качестве анода используется специальный электрод из плохо растворимого материала (например, графита).

При правильно подобранных условиях и режимах эксплуатации достигается весьма высокая степень защиты - подавление окисления металла защищаемой конструкции. Недостатком этого вида защиты является необходимость расхода электроэнергии, наличия специального оборудования и персонала, следящего за его эксплуатацией.

При анодной защите защищаемая конструкция подключается к аноду, причем потенциал анода подбирается таким образом, чтобы вызвать пассивацию поверхности защищаемого изделия. Пассивация достигается за счет образования на поверхности металла защитной оксидной пленки, которая резко уменьшает плотность анодного тока и, следовательно, скорость процесса коррозии.

Малая плотность тока - это существенное преимущество анодной защиты перед катодной, однако необходимость точного расчета и поддержания анодного потенциала, вызывающего пассивацию (в противном случае увеличение анодного потенциала может не снизить, а увеличить скорость коррозии!), требует особой внимательности и квалификации обслуживающего эту защиту персонала.

Протекторная защита является разновидностью катодной, не требующей ни специального оборудования, ни внешнего источника тока.

При протекторной защите к конструкции присоединяются специальные элементы из сплавов активных металлов (магния, алюминия, цинка и т.п.), которые в гальванической паре с защищаемым изделием выполняют роль анода и разрушаются под действием условий окружающей сред («жертвенные электроды»).

Надежность протекторной защиты обусловлена правильным расчетом количества и мест расположения жертвенных электродов, а также своевременной их заменой.

3.5 Выбор метода защиты от коррозии

химический коррозия оксидный легирование

Выбор метода защиты от коррозии необходимо начинать с определения механизма коррозии материалов в реальных условиях работы аппаратов, оборудования и т.п.

Для защиты от электрохимической коррозии возможно применение электрохимических методов защиты (катодная, анодная или ингибиторная защита) и защитных покрытий, тогда как от химической коррозии возможна защита только покрытиями (металлические, химические соединения металлов, полимерные, лакокрасочные, смазки и т.д.).

Главным методом защиты от коррозии является рациональное конструирование. Необходимо избегать в конструкциях узлов, вызывающих образование застойных зон. В застойных зонах аппаратов скапливаются продукты коррозии. При этом возникает дополнительная неравномерность концентрации агрессивных веществ и коррозия, как правило, усиливается, при электрохимическом механизме коррозионного разрушения также недопустимо пренебрегать опасным влиянием на скорость коррозии электрического контакта узлов, выполненных из различных металлов. Возможно возникновение коррозионных макрогальванических элементов: узел, выполненный из металла с более электроотрицательным электродным потенциалом, подвергается более интенсивному разрушению, чем в отсутствие контактной коррозии.

Принято считать, что абсолютно допустимым является контакт двух металлов, если скорость коррозии менее 50 г/(м2год). При скорости коррозии от 50 до 150 г/(м2год) - контакт двух металлов условно допустим, а при скорости коррозии выше 150 г/(м2год) - не допустим.

Если выполнение отдельных узлов аппарата необходимо осуществить из разных металлов с сильно различающимися электродными потенциалами, то прибегают к соединению их через электроизоляционные прокладки.

Электрохимические методы защиты применяют в соответствии с особенностями конкретных технологических процессов и свойствами подлежащих защите металлов. Так, легкопассивирующиеся металлы в растворах серной, азотной, фосфорной кислот и их солей можно защищать, используя анодную защиту от внешнего источника тока.

Если металл в данной агрессивной среде не пассивируется, то применяют катодную защиту от внешнего источника тока. Коммуникации, проложенные в грунте, защищают с помощью протекторов. Для защиты внутренних поверхностей аппаратов с малообновляемым объемом реакционной массы в нее вводят ингибиторы коррозии.

Необходимо учитывать, что применение протекторной и ингибиторной защит возможно лишь в тех случаях, когда продукты разрушения протектора или введенные ингибиторы соответственно не влияют на механизм процессов, протекающих в защищаемых аппаратах.

Список литературы

1. Розенфельд, И.Л. Ингибиторы коррозии металлов / И.Л. Розенфельд. - М.: Химия, 1977. - 352 с.

2. Антропов, Л.И. Ингибиторы коррозии металлов / Л.И. Антропов, Е.М. Малушин, В.Ф. Панасенко. - Киев: Техника, 1981. -181 с.

3. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. - 8-е изд., перераб. - М.: Химия, 1983. - 232 с.

4. Жук, Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук. - М.: Металлургия, 1976. - 472 с.

5. Григорьев, В.Г. Химическая структура и защитное действие ингибиторов коррозии / В.Г. Григорьев, В.В. Экилик. - Ростов н/Д.: Ростовский ун-т, 1978. - 164 с.

6. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений : справочник / под ред. А.А. Герасименко.

- М. : Машиностроение, 1987. - Т. 1-2.

7. Колотыркин, Я.М. Металл и коррозия / Я.М. Колотыркин. - М.: Металлургия, 1985. - 88 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Процессы разрушения металлов в результате взаимодействия с окружающей средой, виды коррозионных разрушений. Процесс химической коррозии. Электрохимическая коррозия под действием внутренних макро- и микрогальванических пар. 3ащита металлов от коррозии.

    реферат [303,4 K], добавлен 16.10.2011

  • Основные закономерности процесса коррозии металла и исследование методов, защищающих автомобили от коррозии. Химическая коррозия металлов. Превращение гидроксида железа (III) в гидратируемый оксид железа (III) или "ржавчину". Межкристаллитная коррозия.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 30.03.2016

  • Способы защиты металлов от коррозии. Известные приёмы противостояния коррозии. Катодная защита металлоизделий. Роль ингибиторов в замедлении химической реакции окисления. Нанесение защитных лакокрасочных покрытий. Протекторная защита металлоизделий.

    презентация [499,0 K], добавлен 10.05.2015

  • Общая характеристика процессов коррозии, их классификация. Условия возникновения коррозионного процесса. Основы кинетической теории коррозии и ее приложение к коррозии идеально чистых металлов. Коррозия технических металлов. Методы защиты металлов.

    курсовая работа [4,8 M], добавлен 08.12.2010

  • Сущность и механизм коррозии металла; ее виды - общая, местная, межкристаллитная и химическая. Главные проблемы окраски по ржавчине с точки зрения физической химии. Фосфатирование и "холодное цинкование" как средства антикоррозийной защиты поверхностей.

    презентация [4,3 M], добавлен 23.04.2012

  • Причины возникновения коррозии металла. Теоретическое исследование вопроса о защите металла от коррозии средствами бытовой химии. Экспериментальное исследование освежителя воздуха как средства защиты металла от коррозии в различных химических средах.

    научная работа [23,4 K], добавлен 15.05.2015

  • Общие сведения о коррозии металлов, ее виды и типы. Причины возникновения химической и электрохимической коррозии и механизм ее протекания. Методы защиты металлических изделий от коррозионных процессов. Антикоррозийная защита неметаллическими покрытиями.

    практическая работа [28,5 K], добавлен 03.11.2011

  • Рассмотрение причин и механизмов химической коррозии металлов и сплавов. Изучение влияния аэрации кислорода на скорость разрушения меди в кислотах. Оценка эффективности применения изолирующих (битумных) покрытий для защиты от подземной коррозии.

    контрольная работа [710,7 K], добавлен 30.06.2011

  • Причины почвенной коррозии - разрушения металла под воздействием агрессивной почвенной среды. Факторы, определяющие коррозионную агрессивность почвы, методы защиты. Подверженность коррозии различных металлов. Схема коррозии подземного трубопровода.

    презентация [210,1 K], добавлен 16.05.2016

  • Механизм электрохимического окрашивания анодных оксидных пленок на алюминии и его сплавах по методу катодного внедрения. Составы электролитов на основе серной, фосфорной и щавелевой кислот и режимы электролиза для нанесения анодных оксидных пленок.

    автореферат [1,4 M], добавлен 14.10.2009

  • Проблема коррозии, механизм и виды разрушений. Термодинамическая оценка и кинетическое обоснование процесса коррозии стали. Классификация ингибиторов. Методы определения скорости коррозии. Материальный баланс процесса получения борат метилфосфита.

    дипломная работа [941,7 K], добавлен 13.12.2010

  • Характеристики и сущность коррозионных процессов. Классификация коррозионных сред. Скорость коррозии. Методы защиты от коррозии. Применение противокоррозионных защитных покрытий.

    курсовая работа [30,9 K], добавлен 18.10.2002

  • Термодинамическая возможность электрохимической коррозии металлов. Катодные процессы. Гомогенный и гетерогенный пути протекания электрохимической коррозии металлов. Коррозионные гальванические элементы и причины их возникновения. Методы защиты металлов.

    курсовая работа [635,9 K], добавлен 14.04.2016

  • Механизм электрохимической коррозии. Характеристика материалов, устойчивых в растворе серной кислоты. Химический состав стали, используемой для изготовления емкости хранения. Изоляционные покрытия трубопроводов, их катодная защита от подземной коррозии.

    курсовая работа [927,2 K], добавлен 16.05.2012

  • Уменьшение скорости коррозии как метод противокоррозийной защиты металлов и сплавов. Классификация защитных покрытий (металлические, гальванические, металлизация напылением, неметаллические покрытия, органические, ингибиторная, кислородная и другие).

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.11.2009

  • Определение и классификация коррозионных процессов, защита металлов. Химическая и электрохимическая коррозия, скорость и термодинамика процессов. Безвозвратные потери металлов от коррозии, трагедии, возникающие по причине коррозионных процессов.

    лекция [403,2 K], добавлен 02.03.2009

  • Коррозия - самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Классификация видов и типы коррозии. Способы поверхностной защиты стали: антикоррозионная краска, холодное цинкование.

    реферат [23,4 K], добавлен 08.02.2012

  • Классификация деэмульгаторов: ионогенные (анионактивные и катионактивные) и неионогеннные (гидрофильные и гидрофобные). Основные виды ингибиторов коррозии. Рассмотрение примеров использования в нефтяной промышленности бактерицидов НАПОР-1012 и СНПХ-1002.

    презентация [91,4 K], добавлен 01.02.2015

  • Поли-3,4-этилендиокситиофен: синтез и электрохимические свойства. Структура и электрохимические свойства композитных пленок с включениями частиц золота. Получение композитных материалов на основе пленок PEDOT с включениями частиц дисперсного золота.

    дипломная работа [6,0 M], добавлен 10.11.2011

  • Коррозия, возникающая при образовании микрогальванопар. Электрохимическая схема микрогальванического элемента. Активирующее действие ионов Cl на процессы коррозии. Анодные и катодные защитные покрытия. Протекторная и катодная защита, ход и данные опыта.

    лабораторная работа [18,5 K], добавлен 25.12.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.