Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Korozja -Korozja chemiczna, -Korozja elektrochemiczna, -Metody zapobiegania korozji metali.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Korozja -Korozja chemiczna, -Korozja elektrochemiczna, -Metody zapobiegania korozji metali."— Zapis prezentacji:

1 Korozja -Korozja chemiczna, -Korozja elektrochemiczna, -Metody zapobiegania korozji metali

2 Korozja  Korozja – stopniowe niszczenie materiałów pod wpływem oddziaływania czynników środowiska.  Korozja dotyczy głównie metali i ich stopów, a także tworzyw ceramicznych oraz sztucznych.  Czynnikami powodującymi korozję są: procesy chemiczne, elektrochemiczne, biologiczne i mechaniczne.  Największe straty w gospodarce wynikają z korozji wyrobów i konstrukcji z żelaza (stali).

3 Korozja chemiczna i rdza  Korozja chemiczna – polega na reakcjach korodowanych materiałów pod wpływem tlenu z powietrza atmosferycznego, chloru oraz tlenków siarki i azotu (bezwodników kwasów).  Procesy zachodzą na powierzchni korodowanych metali w obecności wody:  2Fe + 2H 2 O + O 2  2Fe OH -  Fe OH -  Fe(OH) 2  4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O  4Fe(OH) 3  Wodorotlenki żelaza częściowo przechodzą w tlenki żelaza lub węglany żelaza pod wpływem CO 2 z powietrza atmosfer.  Rdza – mieszanina tlenków, wodorotlenków i węglanów żelaza powstająca w na powierzchni stali mającej kontakt z atmosferą - produkt reakcji żelaza z tlenem, wodą i tlenkiem węgla(IV).

4 Korozja chemiczna innych metali  Czernienie wyrobów ze srebra:  2Ag + S  Ag 2 S  Śniedź (patyna) na miedzi : Cu(OH) 2 ·CuCO 3 i Cu(OH) 2 ·2CuCO 3 – zielonkawa warstewka zasadowych węglanów oraz w małym stopniu siarczanów miedzi, która wytwarza się na jej powierzchni (również na stopach miedzi) w wyniku oddziaływania czynników środowiska (H 2 O, CO 2, SO 2 ). Patyna chroni głębsze warstwy przed dalszą korozją.  Matowienie powierzchni glinu (pasywacja) – pokrywanie się warstewką Al 2 O 3, która zapobiega procesom utleniania głębszych warstw glinu. Tlenek glinu jest odporny na działanie słabych kwasów i wody:  4Al + 3O 2  2Al 2 O 3

5 Korozja elektrochemiczna żelaza  Korozja stopów żelaza (z wyjątkiem stali nierdzewnych) przebiega szybciej niż żelaza czystego, ponieważ procesy utlenienia przebiegają wg mechanizmu elektrochemicznego  Korozja elektrochemiczna zachodzi na granicy faz: metal – roztwór elektrolitu w wyniku działania ogniw galwanicznych: (-)M 1 | przewodnik jonowy | M 2 (+) ;gdzie M 1 – metal roztwarzający się (ulegający utlenieniu), M 2 – metal powodujący korozję.  Ogniwa takie maja zwarte elektrody i powstają na wilgotnej powierzchni metalu (M 1 ) pokrytego zanieczyszczeniami (M 2 )  W przypadku stali: M 1 – to żelazo (główny składnik stopu), M 2 – węgiel zawarty w stali w postaci ziaren grafitu lub węglika żelaza Fe 3 C – cementyt.

6 Korozja elektrochemiczna żelaza  Węglowe elektrody w ogniwie pełnią rolę obojętnej fazy metalicznej w tlenowym półogniwie redox  Żelazo w mikoroogniwie jest zawsze anodą (elektrodą ujemną) natomiast grafit lub cementyt, które mają wyższe potencjał niż żelazo są katodami (elektrodami dodatnimi)  Na anodzie (-): Fe - utlenieniu ulega żelazo,  na katodzie (+): C/Fe 3 C - redukcji ulega tlen rozpuszczony w wodzie.  (-)M 1 : Fe  Fe e -  (+)M 2 : 2H 2 O + O 2 + 4e -  4OH -  Sumarycznie: 2Fe + 2H 2 O + O 2  2Fe(OH) 2  Powstający początkowo wodorotlenek żelaza(II) ulega utlenieniu pod wpływem tlenu atmosferycznego: 4Fe(OH) 2 + O 2  2Fe 2 O 3 ·H 2 O + 2H 2 O

7 Korozja elektrochemiczna żelaza Schemat procesu korozji O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 O2O2 + - Fe 3 C – cementytŻelazo Fe Fe 2+ 2e - O 2 + 2H 2 O + 4e -  4OH - 4OH - + 2Fe 2+  2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2 + O 2  2Fe 2 O 3 ·H 2 O + 2H 2 O Rdza

8 Wpływ czynników na szybkość korozji  Korozja stali przebiega szybciej w roztworach o odczynie kwasowym a wolniej w roztworach o odczynie zasadowym (kwaśne deszcze przyspieszają korodowanie konstrukcji stalowych, odczyn zasadowy płynów chłodnicowych spowalnia procesy korozji)  Korozja szybciej przebiega w roztworach soli (solanka stosowna od odśnieżania i odladzania dróg przyspiesz korowanie pojazdów), wolnej przebiega w wodzie destylowanej  Procesy korozji elektrochemicznej i chemicznej przebiegają równocześnie, a zmiany szybkości korozji chemicznej można przewidzieć na podstawie reguły Le Chateliera i zapisu równowagi procesu korozji chemicznej:  2Fe + O 2 + 2H 2 O ↔ 2Fe OH - ↔ 2Fe(OH) 2 ↓  Czynnikami przyspieszającymi korozję chemiczne są: Wzrost stężenia tlenu (przesunięcie w prawo) Wzrost ilości wody (przesunięcie w prawo) Obniżenie stężenia (OH - ) prze wprowadzenie kationów H+ (przesunięcie w prawo)

9 Metody ochrony przed korozją  Izolacja wyrobów od elektrolitu i dostępu tlenu oraz wody: smary, oleje (głównie na powierzchniach trących) powłoki malarskie, powlekanie PCV, PE.  Pokrywanie powierzchni metalu cienką warstwą innego metalu (cynkowanie, miedziowanie, niklowanie, chromowanie, srebrzenie, złocenie) powłoki metaliczne pełnią dwojaką funkcje: izolacyjne oraz dwa rodzaje procesów elektrochemicznych.cynkowanie niklowanie  Ochrona katodowa, protektorowa, oksydowanie, inhibitory korozji. Ochrona katodowaprotektorowaoksydowanie, inhibitory korozji.

10 Powlekanie matali wyrobów ze stali  Metal powlekający o potencjale niższym od potencjału żelaza – staje się anodą (-), w przypadku uszkodzenia powłoki ulega utlenieniu, natomiast wyrób stalowy staje się katodą (+), co zapobiega utlenieniu żelaza. Zn (-) Fe (+) Zn Zn 2+ 2e - H2OH2O

11 Powlekanie matali wyrobów ze stali  Metal powlekający o potencjale wyższym od potencjału żelaza – staje się katodą (+), w przypadku uszkodzenia powłoki wyrób stalowy staje się anodą (-) i ulega stopniowej korozji – roztworzeniu (utlenienia) żelaza. Ni (+) Fe (-) 2H 2 O + O 2 + 4e -  4OH - O2O2 O2O2 2e - H2OH2O Fe 2Fe OH -  [2Fe(OH) 2 ]·2 + O 2  2Fe 2 O 3 ·H 2 O + 2H 2 O

12 Ochrona katodowa  Ochrona katodowa – polega na połączeniu chronionego metalu z ujemnym biegunem prądu stałego i niskim napięciu, natomiast biegun dodatni jest połączony z płytą grafitową lub złomem żelaza umieszczonym w pobliżu konstrukcji stalowej

13 Ochrona protektorowa  Ochrona protektorowa – polega na połączeniu konstrukcji stalowej z stosunkowo dużą płytą metalu o niższym potencjale niż żelazo (najczęściej montuje na rurociągach lub kadłubach statków płyty magnezowe).  Metal o niższym potencjale pełni rolę anody i ulega stopniowemu roztworzeniu, a konstrukcja stalowa stanowi katodę i nie ulega utlenieniu. Płyty magnezowe muszą być ciągle uzupełniane. Rurociąg stalowy (+) Płyty magnezu (-)

14 Oksydowanie i inhibitory  Oksydowanie – polega na wytworzeniu na powierzchni chronionego metalu szczelnej i zwartej powłoki tlenków tych metali (metoda stosowana przy produkcji broni palnej)  W warunkach domowych wyroby stalowe można oksydować przez gotowanie ich w stężonym roztworze NaNO 2 z dodatkiem NaOH  Inhibitory – związki obniżające szybkość reakcji chemicznych, po wprowadzeniu ich do elektrolitu, w którym zanurzony jest chroniony wyrób metalowy opóźniają proces utlenienia poprzez absorbowanie się na powierzchni metalu i izolowanie dostępu do niego czynników korodotwórczych.


Pobierz ppt "Korozja -Korozja chemiczna, -Korozja elektrochemiczna, -Metody zapobiegania korozji metali."

Podobne prezentacje


Reklamy Google