Раскройте основные закономерности протекания коррозионных процессов

В лекции рассматриваются общие термодинамические и кинетические закономерности гетерогенных окислительно-восстановительных процессов, характерные и для процессов коррозии. Специфические закономерности ХК и ЭХК см. в соответствующих лекциях.

Процесс коррозии определяется целым рядом внутренних и внешних факторов.

Внутренние факторы характеризуют влияние природы металла на вид и скорость коррозии. К ним относятся:

1. Активность металла. Чем более химически или электрохимически активен металл, тем быстрее он разрушается.

1. Состав и структура металла.

2. Состояние поверхности металла:

а) степень ее шероховатости – в целом, чем более гладкой является поверхность металла, тем ниже скорость его коррозии, поскольку различные щели, зазоры, углубления являются потенциальными центрами образования коррозии;

б) наличие на поверхности пленок влаги;

в) наличие на поверхности металла продуктов коррозии, свойства и структура этих пленок. Оксидные, гидроксидные и солевые пленки, образующиеся на поверхности металла, в целом обладают защитным действием, которое зависит от следующих свойств:

– Химический характер защитных оксидных и гидроксидных пленок на поверхности металла: если они кислотные, то металл будет разрушаться в щелочных средах; если они основные, то металл неустойчив в кислых средах. Амфотерные пленки защищают металл только в нейтральной среде.

– Растворимость пленок. Пленки могут быть химически инертными по отношению к окружающей среде, но при этом растворяются в воде. В этом случае их защитное действие не проявляется.

– Толщина, эластичность и рыхлость пленок. Чем толще и чем эластичнее пленка, тем меьше возможность образования в ней трещин, открывающих для металла контакт с окружающей средой.

Сплошность пленок оценивается формулой: С_п = V_п/V_м, где V_п – объем образовавшейся пленки, V_м – объем металла, пошедшего на образование пленки. При С_п >1 образуется сплошная пленка, защищающая металл от дальнейшего разрушения. При С_п <1 образуется рыхлая пленка, не обладающая защитными свойствами.

Все металлы по характеру поведения в воздушной атмосфере делятся на 5 групп:

1-я группа – щелочные и щелочноземельные металлы, для которых С_п <1. В процессе их коррозии образуются рыхлые оксидные пленки, через которые свободно проникает кислород. Поэтому коррозия этих металлов протекает с высокой скоростью.

2-я группа – некоторые d-металлы (W, Fe, Co, Cu, Ni, Mn, Ti и др.), для которых С_п >1. При их окислении образуются сплошные оксидные пленки, которые частично защищают металл и тормозят процесс его коррозии.

3-я группа – Zn, Al и Cr, для которых С_п >1. Эти металлы вначале быстро окисляются, однако затем коррозия резко замедляется и совсем прекращается вследствие образования сплошных оксидных пленок.

4-я группа – металлы, которые образуют оксиды, летучие при высокой температуре (Mo, Os, Ru, Ir и V). Их оксидные пленки обладают защитными свойствами только до определенных температур.

5-я группа – благородные металлы: Hg, Ag, Au, Pt. Они коррозии не подвергаются.

3. Температура металла.

Внешние факторы определяют влияние состава коррозионной среды и условий протекания коррозии. К ним относятся:

1. Концентрация коррозионно агрессивных веществ (КАВ) в окружающей среде.

2. Состав и свойства КАВ.

3. Скорость движения коррозионной среды, которая определяет интенсивность подвода КАВ к поверхности металла и отвода от нее продуктов коррозии.

3. Температура окружающей среды. Как правило, с повышением температуры скорость коррозии возрастает. Это связано с термическим разрушением защитных пленок.

4. Давление (в случае газовой коррозии).

5. Неодинаковая аэрация, обусловленная неодинаковой концентрацией кислорода в разных областях окружающей среды, контактируюшей с металлом.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: