Studiul efectului diferiților factori de mediu la produse de coroziune din aliaje de fier

Karasov Dmitriy Viktorovich

Student 1kursa, GAOU ACT "Colegiul Politehnic Almetyevsk", Almetyevsk

Ilyazova Ruzaliya Tagirovna

profesor de chimie GAOU ACT "Colegiul Politehnic Almetyevsk", Almetyevsk

Coroziunea metalelor a cauzat mari daune economice. Coroziunea duce la o scădere a fiabilității echipamentelor nefuncționare în producție, datorită înlocuirii echipamentelor defecte, la pierderea de materii prime și produse. Coroziunea, de asemenea, conduce la contaminarea produselor, și pentru a reduce calitatea acestuia. Relevanța lucrării. Problema protejării împotriva coroziunii metalelor, familiare omenirii din cele mai vechi timpuri, rămâne încă extrem de relevant. Pierderile anuale datorate coroziunii între 20 și LP de milioane de tone de metal. Pierderea economică directă a sute ei de miliarde de dolari pe an. În acest mecanism sens, cercetarea și dezvoltarea tehnicilor de protecție la coroziune are o mare importanță economică. Coroziunea sunt supuse diferite metale și aliaje, dar sunt cel mai des întâlnite cu coroziune pe scara larga a fierului metalic și diferite aliaje sale. Prin urmare, am decis să examineze coroziunea detaliilor din oțel.

Obiectul de studiu. Efectul diferiților factori asupra coroziunii oțelului. Subiectul studiului. Coroziune a oțelului. Scopul lucrării. Pentru a investiga ce contribuie la condițiile, și care împiedică coroziunea oțelului. Scopul definește principalele obiective ale lucrării.

1. Pentru a studia coroziunea esenței, tipurile și metodele de protecție la coroziune sale.

2. Pentru a investiga dependența ratei de coroziune a prezenței oxigenului.

3. Pentru a investiga influența electroliților asupra procesului de coroziune.

4. Pentru a investiga efectul inhibitorilor de coroziune asupra procesului. Ipoteză: dacă am pus oțelul într-un mediu alcalin, viteza de coroziune scade. Modalități de a atinge obiectivele: experimentale. Metode: studiu de laborator de coroziune a oțelului. Acest lucru este de explorare în natură.

proces eterogen Korroziya-, așa cum se întâmplă la interfața „din metal - mediu“. Ca rezultat, metalele de coroziune sunt oxidați și transformați în compuși stabili - oxizi sau săruri, în forma pe care se găsesc în natură.

Pe mecanismul de interacțiune a metalului cu coroziunea mediului pot fi împărțite în două tipuri principale: chimice și electrochimice.

În cazul coroziunii chimice a metalului are loc imediat interacțiunea cu oxidantul mediului înconjurător. Ca rezultat, legătura metalică este distrusă, iar atomii de metal se combină cu alți atomi și grupuri de atomi care fac parte din oxidanți. În ciuda faptului că chimic, rezistent la coroziune LIC probabil, în orice mediu, are loc de obicei în non-electroliti, t. E. Într-un mediu fără a efectua un curent electric.

În funcție de condițiile, coroziunea chimică poate fi un gaz și un lichid.

coroziune Gaz-chimică - oxidare metalic oxidanti gazos în absența umidității - oxigen, oxizi de sulf (S02), carbon (C02), azot (N), produsele de ardere a cărbunelui și a altor combustibili. In industria metalelor adesea este încălzit la o temperatură ridicată, și în astfel de condiții este coroziunea accelerată a gazelor.

Principalii factori care afectează coroziunea SKO-gaz de creștere includ natura metalului (aliaj), compoziția mediului gazos, proprietățile mecanice ale produselor de coroziune care rezultă (peliculă de oxid) Temperatura [1].

coroziune chimică lichid - procesul de oxidare a metalelor într-un mediu non-electroliți (ulei și fracțiunile acestuia, uleiurile lubrifiante și alte lichide organice non-conductive).

coroziune chimică observate în diferite industrii chimice și industrie non-ftehimicheskoy, de exemplu, în prepararea acidului sulfuric (etapa de oxidare a dioxidului de sulf), acid azotic și acid clorhidric, cu sinteza amoniacului, alcoolii în procesele de sinteză organică și ulei de cracare, și așa mai departe. D.

Cu toate acestea, prezența unor cantități chiar mici de umiditate (condens, apa de ploaie, soluții apoase de săruri, acizi, baze, aer umed sau orice alt gaz umed, sol, etc ..) poate iniția dezvoltarea coroziunii electrochimice. Acest tip de armătură-rozii apare cel mai frecvent și este procesul de interacțiune a metalelor și aliajelor cu electroliți este însoțită de apariția spontană a cuplurilor galvanice „catod - anod“. Apariția cuplurilor galvanice pe metal-le-ar putea fi din diferite motive: contactul diferitelor metale, omogene structuri timp de metal, prin prezența pe filmele de oxizi suprafețe, zagryaz-Neny, incluziuni nemetalice, etc ...

Când electrochimice coroziune PROIS duce oxidarea anodică de metal:

Mai mult decât atât, la contactul dintre cele două metale (diferitele mecanisme și dispozitive) este întotdeauna oxidat, t. E. corodează metalic mai activ (localizat în seria electrochimică accentuează stânga).

Aceasta are loc la procesul de recuperare a catodului oxidant (Ox) - legarea de excesul de electroni produse în procesul anodic:

Oxidanti pot fi molecule de apă, oxigen, hidrogen și alți cationi. Substanța poate fi variată ca materialul catodic, dar este necesară pentru conductori electronice. Astfel, un anod realizat din fier, aceste metale sunt staniu, plumb, cupru, argint și altele. T. E. Metals în seria electrochimică aranjate fier dreapta.

Referitor la coroziunea electrochimică a tuturor metalelor pot fi împărțite în patru grupe:

1) metalic activitate îmbunătățită - în seria electrochimică a metalului alcalin cadmiu - corodat chiar și în medii apoase neutre;

2) activitatea medie a metalelor - în seria electrochimică de cadmiu hidrogen - sunt stabile în soluții neutre, în absența oxigenului și instabile în medii acide;

3) metale de activitate scăzută - bismut, cupru, argint, mercur, rodiu - în absența oxigenului și a altor oxidanți sunt stabile, nu numai în poziția neutră, dar în medii acide;

4) metalele nobile - aur, platină, iridiu, paladiu - rezistent în toate mediile, dar acidul în prezența unor oxidanți puternici [2].

Prin coroziune electrochimice includ, de asemenea coroziunea care apare sub influența unui curent electric de la o sursă externă, așa-numitele curenților vagabonzi (căi ferate electrice, tramvaie, și altele.). Acestea sunt obținute ca rezultat al ramurilor curente din șinele care acționează ca un catod și structuri metalice îngropate (tevi de fier, rețea de cabluri cablu subteran WIDE apă și t. D.) Ținând anod și electrolit sol umed îndeplinește o funcție.

În plus, distincția încă un număr de tipuri importante de coroziune în funcție de mediul:

coroziunea atmosferică - distrugerea metalelor în condiții atmosferice, inclusiv gazele din atmosferă (agresory puternic - clor ion metalic și C1 -);

Aerarea coroziune - distrugerea metalelor cauzate de un acces aerian la secțiunile sale individuale;

coroziunea solului - distrugerea metalelor din sol;

biocorrosion - produse de descompunere a anumitor microorganisme metalice (număr de bacterii din sol produc substanțe care acționează asupra metalelor: 502. S, H2 C02 etc ...);

coroziune în săruri topite, mare, și așa mai departe. d. [3].

1.1.Eksperimentalnaya lucrează № 1 Rolul oxigenului în procesul de coroziune a oțelului.

Tubul № 1-st. unghii + apă cu jumătate.

Tubul 2 № art. unghii + apa complet.

In probirku№ 3-art. unghii cu apa + ulei.

Mai multe rugina format in vitro № 1 - și oțel în contact cu apa si oxigen. K. In ruginei vitro № 2 mai mică decât m. Numai oțel în contact cu apa. In vitro unghiilor № 3 greu ruginite, oxigenul nu poate să treacă prin stratul de ulei și fără coroziune de oxigen nu se dezvoltă

2.2.Eksperimentalnaya lucrează № 2 .Vliyanie electroliții procesului de coroziune.

Tubul № 1-st. unghii + apă.

Tubul 2 № art. unghii + soluție de clorură de sodiu.

Tubul 3 № art. unghii + soluție de clorură de cupru + sodiu.

Tubul 4 № art. unghii + aluminiu + soluție de clorură de sodiu.

In vitro № 1 din oțel ușor corodat, apa pura este mai lent la coroziune t. K. O apă electrolit slab. În acest caz, observăm coroziune chimică. Și într-un număr de eprubetă 2 - coroziune chimică. Dar aici, rata de coroziune este mult mai mare decât în ​​primul caz, prin urmare, clorură de sodiu mărește viteza de coroziune. In vitro № cui din oțel 3 în contact cu firul de cupru scufundat într-o soluție de clorură de sodiu. Rata de coroziune este foarte mare, a format o mulțime de rugină. Prin urmare, clorură de sodiu - un mediu foarte coroziv pentru oțel, în special în cazul contactului cu metalul activ mai puțin - cupru. In vitro № 4 observă, de asemenea, la coroziune, dar nu din oțel și aluminiu, care este, la oțel în contact cu un metal mai activ într-un mediu puternic coroziv - .. într-o soluție de clorură de sodiu nu corodează până prokorrodiruet nu toate aluminiu. În aceste două eprubete - coroziunii galvanice.

3.Eksperimentalnaya lucrează № 3. Efectul inhibitorilor asupra procesului de coroziune.

Tubul № 1 - art. unghii + soluție de hidroxid de sodiu.

Tubul № 2 - art. unghii + soluție de fosfat de sodiu.

Tubul № 3 - art. unghii + soluție de bicromat de sodiu.

Tuburile № 1-3 cui din oțel omisă în soluție de clorură de sodiu, la care se adaugă hidroxid de sodiu, fosfat de sodiu, cromatul de sodiu. Coroziunea oțelului în acest caz absente. Prin urmare, aceste substanțe inhibă coroziunea sunt inhibitori.

următoarele concluzii au fost trase din rezultatele cercetării:

1. Coroziunea oțelului îmbunătățit dramatic în prezența oxigenului.

2. Coroziunea oțelului îmbunătățit dramatic atunci când este în contact cu metalul mai puțin activ, dar încetinește coroziunea oțelului atunci când vine în contact cu un metal mai activ.

3. Viteza de coroziune depinde de compoziția mediului de spălare a metalului. ioni de clor spori coroziunea fierului.

4. Coroziunea oțelului slăbește în prezența ionilor de hidroxid, ioni fosfat și ionilor de cromat.

Această ipoteză a fost confirmată. Acum putem înțelege metodele practicate pe scară largă de prevenire și anti-coroziune:

1. Separarea metalului dintr-un mediu agresiv (lacuri de colorare, lubrifianți, acoperire).

2. Protecția metalelor metalice mai active (fier galvanizat). Protecția metalului activ mai puțin (fier staniu placat).

3. Utilizarea inhibitorilor de inhibitori de coroziune (substanțe organice și anorganice).

4. pasivarea metalelor.

6. Producerea de aliaje rezistente la coroziune. [4]

Astfel, este cunoscut și utilizat în practică mai multe moduri de a proteja împotriva coroziunii metalelor. Cu toate acestea, ele nu protejează pe deplin metalul de rupere, astfel încât oamenii de știință sunt în căutarea unor metode noi, mai avansate de protecție.

Obiectivul Chimiștii a fost și rămâne, în esență, elucidării fenomene de coroziune, dezvoltarea unor măsuri de prevenire a apariției sau decelerarea acesteia. Coroziunea metalelor se efectuează în conformitate cu legile naturii, și, prin urmare, nu poate fi complet eliminate, dar poate încetini doar în jos. Problema majoră este de a găsi metode noi și îmbunătățirea vechi de coroziune.

4.Frolov VV Chimia: un tutorial. M. Școala Superioară din 1986.