На головну

Захист металів від корозії.

  1.  Continued protection 8. тривалий захист
  2.  Cовершенствование техніки. Особистий захист. Навчальна гра. (3 х 3 4 х 4)
  3.  III. Загальні хімічні властивості металів
  4.  Iuj. залежність ангропогенного запася металів в грунті і-техногенних аномалії від параметрів промислового викиду
  5.  IX. Захист віри (ГБ).
  6.  Quot; Стоп-кран "- універсальна захист від грубих маніпуляцій
  7.  V. Хімічні властивості деяких сполук неметалів

Найоптимальнішим вирішенням проблеми захисту металів від корозії була б повна заміна металів, схильних до корозії, на корозійно-стійкі метали, сплави, полімерні матеріали. В даний час такі матеріали застосовуються випускаються, але вони або дорогі, або за своїми фізико-механічними властивостями не задовольняють всім вимогам промисловості. Тому, не дивлячись на широке застосування полімерних матеріалів, основними конструкційними матеріалами є метали. Методи захисту від корозії засновані на наступних принципах:

1. Ізоляція металу від впливу зовнішнього агресивного середовища.

Це здійснюється за рахунок наступних заходів:

- Покриття металу поверхневими пасивуючими плівками
 з його нерозчинних сполук, які утворюються при фосфатировании, оксидуванні, азотуванні і т.д .;

- Створення захисних покриттів з шарів мастила, бітумів,
 фарб, емалей:

- Нанесення покриттів з інших металів.

За способом захисної дії і електрохімічним властивостям покриття металами діляться на катодні і анодні.

анодне покриття - Електронний потенціал метал анодного покриття в даному середовищі менше потенціалу захищається металу. Як анодного покриття для сталі використовують цинк, кадмій і ін. При порушенні цілісності покриття руйнується саме покриття.

Анодні покриття захищаю головним чином електрохімічних, тому ступінь пористості анодного покриття не грає істотного значення приклад розчинення цинкового покриття на залозі.

Мал. 1

Якщо електроліт має кисле середовище (pH <7), то у виниклому гальванічному елементі протікають наступні реакції:

Анод: Zn ° -2е>Zn2+

Катод: 2H++ 2е>H20

 Zn0 + 2H+= Zn2++ H20

Якщо pH> = 7 (наприклад, морська вода), то окислювачем є кисень і відбуваються такі процеси:

 Анод: Zn ° -2е> Zn2+ 2

катод: О2+ 2Н2Про + 4е > 4ОН 1

 2Zn + Про2+ 2Н2О = 2Zn (OH)2

Анодне покриття захищає метал до тих пір, поки не буде зруйновано практично весь шар цинку.

Катодне покриття -електронний потенціал металопокриття ?кп більше потенціалу захищається металу ?ме (?ме кп).

До катодних покриттів відносяться лудіння, міднення, нікелювання і ін. Розглянемо випадок покриття заліза оловом.

?0 Sn / Sn2+ = -0.136В

?0 Fe / Fe2+ = -0.44В

У виниклому гальванічному елементі протікають реакції:

Мал. 2

Анод: Fe ° -2е> Fe2+

 катод: О2+ 2Н2Про + 4е > 4ОН

2Fe + Про2+ 2Н2О = 2Fe (OH)2

Під дією кисню і води далі протікає реакція:

4Fe (OH)2+ Про2+ 2Н2О-4Fe (OH)3

При катодному покритті метал охороняється до тих пір, поки не порушена суцільність покриття, а при її порушенні основний метал руйнується інтенсивніше, ніж без захисту, при цьому створюється сприятливі умови для виразкової корозії. На практиці частіше застосовуються катодні покриття, тому що у багатьох агресивних середовищах вони мають значно меншу швидкість власного корозії, ніж анодні покриття.

2. Створення такої електрохімічної системи, в якій захищається конструкція стане катодом і на ній буде протікати катодний процес відновлення деполяризатора. До електрохімічним методам захисту відносяться катодний, протекторна, анодная захисту. Остання в суднобудуванні поки не знаходить застосування. Принцип дії протекторного захисту аналогічний дії анодного покриття. Як протектора- "жертовного анода", як його називають в іноземній літературі, використовуються метали з більш електронегативний потенціалом, ніж у захищається металу, найчастіше: алюміній, магній, цинк та їх сплави. Чим більше різниця потенціалів в парі "основний метал-протектор", тим більше захисний ефект. До борту судна, наприклад, приєднується протектор і утворюється гальванічна пара, в якій катодом є метал корпусу судна.

Катодний захист здійснюється за допомогою зовнішнього джерела постійного струму; цей захист заснована на використанні основних законів процесу електролізу: захищається деталь підключається до негативного полюса джерела струму, стає катодом, анодом служить або розчинний, або нерозчинний електрод. Застосування розчинної анода (чавун, сталь та ін.) Призводить до окислення його. При використанні нерозчинного анода на ньому протікає процес окислення води:

2О-4е > Про2+ 4Н+

Для катодного захисту корпусу корабля застосування розчинних анодів неефективне, так як процес їх заміни - громіздка і дорога операція. Тому в суднобудуванні застосовуються нерозчинні аноди, які мають титанове підставу, платинову фольгу, і екран зі склопластику.

3. Зниження агресивності середовища за рахунок введення інгібіторів, тобто речовин, що уповільнюють, гальмують катодний і анодний процеси.

Як інгібіторів корозії застосовуються неорганічні речовини, гальмівну дію яких, як вважають, пов'язане з окисленням "поверхні металу (нітрати, хромати) або з утворенням плівки нерозчинного з'єднання металу з даними іоном і, можливо, киснем (фосфати, гідрофосфат). Неорганічні інгібітори гальмують переважно анодний реакцію.

Як інгібітори широко застосовуються також органічні речовини, що містять аміно-, тіо-, карбокси-гругши і деякі інші. Захисна дія органічних інгібіторів пов'язане з їх адсорбцією на поверхні металу: В результаті адсорбції спостерігається гальмування анодного і катодного процесів і зниження швидкості корозії. Необхідно відзначити, що найбільш ефективні комбіновані методи захисту. Такі методи поєднують в собі одночасне застосування різних способів захисту:

-покриття металами + забарвлення;

-Забарвлення + катодний захист;

-Забарвлення + протекторна захист;

-Забарвлення з введенням в барвник інгібітору.

Сумарний ефект комбінованого захисту часто вище арифметичної суми ефектів окремих способів.




 Методичні вказівки до лабораторних робіт |  Вступ |  Охорона праці в лабораторії хімії |  Загальні вимоги до поведінки студентів в лабораторії хімії |  Робота з речовинами і розчинами |  при опіках |  ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ І ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ДОСВІДУ. |  ПОНЯТТЯ Про ШВИДКОСТІ ХІМІЧНОЇ РЕАКЦІЇ. |  Вплив концентрації реагуючих речовин. |  Приклади розв'язання задач. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати