47015

Электрохимическая коррозия. Механизм протекания на границе «металл – электролит»

Доклад

Физика

Коррозия металлов это процесс вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей среды. Электрохимическая коррозия взаимодействие металла с корой электропроводящей средой при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компта корой среды протекает не в одном акте и их скорость зависит от величины элемого потенциала металла. Термином электрохимическая коррозия объединяют следующие виды коррозионных процессов: коррозия в...

Русский

2013-11-27

44.54 KB

16 чел.

  1.   Электрохимическая коррозия. Механизм протекания на границе «металл – электролит».

  Коррозия металлов – это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей среды.

Электрохимическая коррозия - взаимодействие металла с кор-ой электро-проводящей средой при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного комп-та кор-ой среды, протекает не в одном акте и их скорость зависит от величины элем-ого потенциала металла.

    Термином «электрохимическая коррозия» объединяют следующие виды коррозионных процессов:

коррозия в электролитах – коррозия металлов в жидких средах, проводящих электрический ток (вода, растворы кислот, щелочей, солей);

почвенная коррозия – коррозия подземных металлических сооружений под воздействием почвенного электролита;

электрокоррозия – коррозия металлических сооружений под воздействием блуждающих токоа;

атмосферная коррозия – коррозия металлов в атмосфере воздуха или другого газа, содержащего пары воды;

биокоррозия – коррозия, вызванная жизнедеятельностью микроорганизмов, вырабатывающих вещества, ускоряющие коррозионные процессы;

контактная коррозия – коррозия металлов в присутствии воды, вызванная непосредственным контактом двух металлов.

   Процесс коррозии начинается с поверхности металлического сооружения и распространяется вглубь него. По результатам осмотра поверхности сооружения можно судить об интенсивности и характера коррозионного разрушения конструкции.

   Различают сплошную и местную коррозию. В первом случае продуктами коррозии покрыта вся поверхность, находящаяся в контакте с коррозионной средой. Сплошная коррозия может быть равномерной – протекающей с одинаковой скоростью по всей поверхности, и неравномерной – протекающей с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла (например, коррозия углеродистой стали в морской воде).

   Местная коррозия – это окисление металла на отдельных участках металлической поверхности. Она может быть следующих видов.

пятнами (глубина повреждения много меньше его диаметра);

язвенная (глубина повреждения примерно равна его диаметру);

точечная (глубина повреждения много больше его диаметра);

подповерхномтная (коррозионный процесс идёт под слоем неповреждённого металла);

структурно-избирательная (разрушается какой-то один компонент сплава);

межкристаллическая (коррозионное разрушение имеет место на границе между кристаллами);

коррозионное растрескивание (коррозионно-механическое воздействие приводит к образованию трещин в металле).

Очевидно, что местная коррозия более опасна, чем сплошная.

В зависимости от вида коррозии её скорость оценивают по-разному. Так, скорость сплошной равномерной коррозии определяют по потере металла за единицу времени с единицы поверхности. Скорость язвенной, точечной, межкристаллической коррозии характеризуют увеличением глубины коррозионного повреждения в единицу времени. Показателем скорости структурно-избирательной коррозии является изменение прочности металла (например, временного сопротивления) в единицу времени.

  Основной причиной коррозии металла трубопроводов является термодинамическая неустойчивость металлов.

Подавляющее большинство металлов в земной коре находится в связанном состоянии в виде окислов, солей и других соединений. Причина этого явления состоит в термодинамической неустойчивости металлов.

Сущность катодной защиты.

Рис. Схема катодной защиты.

Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток преобразуется в постоянный от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2. Отрицательным полюсом источник с помощью кабеля 6 подключён к защищаемому трубопроводу 4, а положительным – анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенный электролит.

Принцип действия катодной защиты аналогичен процессу электролиза. Под действием положительного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении «анодное заземление» - источник тока – защищаемое сооружение. Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор электролита, т.е. анодное заземление разрушается. Ион-атомы подвергаются гидрации и отводятся вглубь раствора. У защищаемого же сооружения вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов: создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода.

Установлено, что минимальный защитный потенциал стальных сооружений уложенных в песчаных и глинистых грунтах, изменяется от 0,72 до –1,1 В по медно-сульфатному электроду сравнения (МСЭ). Однако стальные подземные сооружения становятся защищёнными на 80-90% уже в том случае, когда их потенциал равен –0,85 В. эта величина принята в качестве минимального защитного потенциала, которым необходимо поддержать на защищаемом сооружении.

Протекторная защита. Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента (рис).

Принципиальная схема протекторной защиты.

Два электрода: трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь, опущены в почвенный электролит и соединены проводником 3. так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.

Таким образом, разрушение металла всё равно имеет место. Но не трубопровода, протектора. Теоретически для защиты стальных сооружений от коррозии могут быть использованы все металлы, расположенные в электрическом ряду напряжений левее железа, так они более электроотрицательны. Практически же протекторы изготавливаются только из материалов, удовлетворяющих след. требования:

разность пот-ов мат-ов протектора и железа (стали) должна быть как можно больше,

ток, получаемый при эл-ом растворении единицы массы протектора (токоотдача), должен быть максимальным,


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35341. Тема: Робота з оболонкою Norton Commnder. 50.5 KB
  Входимо до каталогу WILD натискаємо ShiftF4Юводимо назву файлу натискаємо Enter вводимо фразу натискаємо F2 та F10 9. у підкаталозі FFF атрибут ''ськритий а до файлу Lion. нижче; F3 View проглядання файлу. Можна проглядати текстові файли документи зроблені за допомогою різних редакторів текстів графічні файли бази даних архівні файли і таблиці табличних процесорів наприклад файли Microsoft Word DBse і Lotus 123; F4 Edit редагування файлу.
35342. Тема: Створення файлу конфігурації системи config. 38 KB
  Мета: Ознайомитися з основними командами конфігурації системи MS DOS і на підставі одержаних теоретичних відомостях написати прості файли конфігурації системи. Дозвольте використовування верхньої пам'яті і перемістіть частину коду MS DOS в перші 64 кБ розширеній пам'яті. Встановіть завантаження драйвера spi8dos. Встановіть каталоги в яких знаходяться виконувані програми загального призначення: W95 а в ньому командний процесор COMMND DOS.
35344. Тема: Інсталяція і деінсталяція програмного забезпечення ПК. 124.5 KB
  Індивідуальне завдання Увійдіть до службової програми Установка і видалення програм. Пуск Панель управления Установка и удаление программ. Опишіть можливості програми що знаходяться в пункті меню Установка програм. Опишіть можливості програми що знаходяться в пункті меню Установка компонентів Windows.
35345. Иннервация мягкого неба и надгортанника, их функциональное значение 15.04 KB
  Блуждающий, языкоглоточный нервы имеют в составе и чувствительные волокна, ядра этих нервов располагаются в продолговатом мозге. А чувствительные ганглии в узлах этих нервов у выхода из полости черепа
35346. Керування папками, файлами та ярликами 39 KB
  Індивідуальне завдання Відкрити вікно диска D: і створити в ній папку NEW літери латинські. Перейменувати папку NEW у папку НОВА літери кирилиці. Чтобы переименовать папку нужно нажать провую клавишу мыши и выбрать команду переименовать. З папки диска D: скопіювати в папку НОВА будь який файл або папку.
35347. Удаленное управление ресурсами ПЭВМ через локальную сеть средствами стека протоколов TCP/IP 4.21 MB
  Техническое задание: Разработка программного обеспечения, позволяющего устанавливать соединение между двумя ПЭВМ средствами стека протоколов TCP/IP для последующего управления ресурсами одного из ПЭВМ (клавиатура, курсор мышки, дисплей).
35348. Тема: Сортування і групування даних Мета: навчитися розділяти одержані дані на групи так щоб їх легко бул 53 KB
  EMP_ID LST NM FIRST NM DDRESS CITY STTE ZIP PHONE 311549902 442346889 213764555 313782439 220984332 443679012 STEPHENS PLEW GLSS GLSS WLLCE SPURGEON TIN LIND BRNDON JCOB MRIH TIFFNY D RR 3 BOX 17 С 3301 BECON S 1710 MIN ST 3789 RIVER BLVD 7789 KEYSTONE 5 GEORGE COURT GREENWOOD INDINPOLIS WHITELND INDINPOLIS INDINPOLIS INDINPOLIS IN IN IN IN IN IN 47890 46224 47885 45734 46741 46234 3178784465 3172978990 3178984321 3175457676 3173325986 3175679007 Запишіть оператора SQL що повертає табельний номер службовця EMP_ID ім'я службовця...