Лекция по Химия за студенти 1 курс


Категория на документа: Химия


Особено вредни са постоянните напрежения на опън (външни и вътрешни). В комбинация с агресивно действуващата среда те предизвикват появата на пукнатини в отделни участъци от металната повърхност. Последните могат да се разпространят не само между отделните кристалити (интер-кристалитна корозия), но да преминат и през тях (транскристалитна корозия).

Така кородират под външно натоварване някои конструкционни и корозионно устойчиви хром-никелови стомани, месинг при съответни условия, нисковъглеродни стомани и никел в разтвори на алкални основи и др. Корозионни пукнатини могат да се появят и под действието на вътрешни напрежения на опън, като например около нитове и заваръчни шевове на стоманени листове, парни котли и др.

Периодичните напрежения при едновременно въздействие на агресивна среда водят до корозионна умора на металите. Тя се изразява в силно понижаване на тяхната устойчивост. От корозионна умора страдат най-често валовете на корабните витла, помпи, ротори и валцовъчни станове дисковете и лопатките на турбините, различните ресори и др.
АТМОСФЕРНА КОРОЗИЯ

• Атмосферната корозия е най-разпространеният вид корозия в природата. В резултат на валежите или поради температурни промени през денонощието, върху повърхността на металите се образува воден слой. В него се разтварят атмосферен кислород, въглероден диоксид и други газове, съдържащи се във въздуха. Особено вредни са серният диоксид, азотните оксиди и хлорът, характерни за атмосферата над големите градове и особено над индустриалните райони. Получените електролити при разтварянето на тези газове във водния слой образуват твърде активна корозионна среда.

• Атмосферната корозия протича с кислородна деполяризация. Тя се подчинява на основните закономерности на електрохимичната корозия, обаче има някои особености. На първо място трябва да се отчете влиянието на дебелината на слоя електролит. Тя може да варира в твърде широки граници. При дебелина на слоя до 10 nm се наблюдава така наречената суха атмfсферна корозия, която е разновидност на химичната корозия.
• При дебелина на слоя от 10 до 100 nm носи наименованието влажна атмосферна корозия, а над 1 μm до 1 mm - мокра атмосферна корозия. За разлика от сухата корозия, последните два вида са типични случаи на електрохимичната корозия. Нарастването на дебелината на слоя електролит води до повишена катодна поляризация поради затруднения в транспорта на кислорода, респ. до намаляване скоростта на корозия.
• Повишената температура се отразява неблагоприятно върху атмосферната корозия, понеже намалява разтворимостта на деполяризатора (кислорода) и агресивно действуващите газове в електролита, понижава относителната влажност на въздуха и спомага за бързото изсушаване на металната повърхност. Обаче в тропически условия скоростта на корозията е по-голяма поради едновременното действие на повишената температура и влажност.
• Прахът във въздуха спомага за ускорена корозия. Той се отлага по повърхността на металните предмети и предизвиква химична и капилярна кондензация на влагата. Химичната природа на праха също оказва влияние, като прах от електролити действува най-активно.

МОРСКА КОРОЗИЯ

• Според протичащите процеси морската корозия се явява частен случай на електрохимичната корозия в електролити и се подчинява на всички разгледани закономерности.
• Електролитът - морската вода, е силно агресивен поради високото съдържание на соли в него. Най-висока е концентрацията на натриевия и магнезиевия хлорид. Наличните хлорни йони активират корозията на металите, а разтвореният атмосферен кислород обуславя протичането на процеса с кислородна деполяризация.
• На морска корозия са подложени различните монтирани във водата пристанищни съоръжения, корабните корпуси, витла, палубни съоръжения и много други части, които се намират в морска вода или периодически се обливат от нея.

При морската корозия се наблюдава един твърде интересен факт, а именно: частично потопените метални съоръжения най-силно кородират на границата метал - вода - въздух. Поради непрекъснатото вълнение последната обхваща една по-широка или по-тясна ивица от металната повърхост.

Наблюдаваната ускорена корозия на тази метална ивица се дължи на непрекъснатото й обливане с морска вода, на улеснената дифузия на атмосферния кислород през сравнително тънкия воден слой до металната повърхност и на механичното отстраняване на корозионните продукти в резултат от вълнението. Фактически последното е основна причина за бързото кородиране на металните съоръжения.

ПОЧВЕНА КОРОЗИЯ

• В зависимост от природата на процесите почвената корозия е също разновидност на електрохимичната корозия. Тя се определя от порьозността и влажността на почвата, а също така от състава, електропроводността и рН- стойността на почвения разтвор. С най-силно корозионно действие са силнокиселите почви с умерена влажност.

• На този вид корозия са изложени монтираните в почвата метални съоръжения, кабели и тръбопроводи за вода, нефт, газове. Най-често се наблюдава язвена корозия по тяхната повърхност. С течение на времето образуваните каверни нарастват в дълбочина на метала и те стават причина за чести пробиви в тръбите.

• Не са редки случаите на възникване на супермакрогалванични елементи. При тях катодният и анодният участък са отдалечени до няколко километра един от друг поради разлики в състава и свойствата на почвата в съответните места.

ЕЛЕКТРОКОРОЗИЯ

• При трамваите и електрическите влакове постоянният електричен ток идва по въздушен кабел, преминава през консуматора и чрез релсите веригата се затваря.
• Лошата изолация на релсите спрямо почвата, голямото съпротивление в местата на свързване на релсите, а също така и повишената електропроводност на почвата стават причина за отклоняване на част от електричния в почвата. Такива втокове се наричат блуждаещи токове.
• Ако в близост до релсите се намират метални подземни съоръжения, като водопроводни, канализационни, газови и други инсталации, блуждаещите токове преминават в тях и при среща на участъци с голямо съпротивление се отклоняват обратно в почвата към релсите .

В местата, където електричният ток напуска подземните съоръжения (електроните се движат в обратна посока), положително заредени метални йони преминават от кристалната решетка в електролита, т.е. настъпва корозия. Следователно тези участъци играят ролята на анод. Разглежданият случай на електрохимична корозия се нарича електрокорозия, понеже разрушаването на метала става под действието на постоянен електричен ток, получен от външен източник.

МЕТОДИ ЗА ЗАЩИТА НА МЕТАЛИТЕ ОТ КОРОЗИЯ.

Корозията на металите е едно нежелателно явление за практиката и причинява големи щети на стопанството. Последните се изразяват в безвъзвратна загуба на огромни количества метали, употребата на скъпи метали за изработване на различни конструкции и съоръжения, разходи за техния ремонт или за провеждане на нови, заменящи ко-родиралите, и пр. За намаляване загубите на метали са разработени различни методи за тяхната защита от корозия.

За предпазване на металите от корозия са създадени различни методи, които могат да се разделят на следните групи:

1. Защита посредством легиране. Този метод се състои в това, че в основния метал се въвеждат други метали или неметали, които дават продукти, устойчиви на корозия, или намаляват катодната, респ. анодната активност на метала.

2.Защита чрез обработка на корозионата среда.

Настоящият метод се използува в случаите, когато корозионната среда има ограничен обем. Той се състои в следното:



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Лекция по Химия за студенти 1 курс 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.