chemia sciaga, chemia meteriałów budowlanych


Korozja metali-wszystkie procesy, podczas których metal lub stop ulega, pod wpływem oddziaływania otoczenia, przemianie ze stanu metalicznego w stan chemicznie związany. Szybkość korozji zależy od agresyw. środow., jego pH, temp i natlenienia, od rodzaju metalu stykającego się z tym środ. Metale szlachetne są odporne na działanie chemiczne, nie ulegają wpływom atmosfer. czyli działaniu tlenu i wilgoci, np.:złoto,platyna,srebro. Metale aktywne ulegają działaniu chemicznemu. Pod wpływem czynników atmosf. powlekają się warstewką tlenków lub wodorotl. Często warstewka tlenku przez dobrą szczelność bardzo skutecznie chroni metal przez dalszym niszczeniem. Korozja chemiczna występuje w suchych gazach lub nieelektrolitach. Zachodzi na skutek reakcji chem na granicy faz, gdy nie towarzyszy przepływ ładunku elektr. przez metal. Największe niebezp. pod względem korozyjnym stanowią subst organiczne jak ropa naftowa zawierająca siarkę. Korozja w gazach przebiega w wysokiej temp i jest wynikiem reakcji metalu z tlenem z

powietrza. Tlen z powietrza stopniowo reaguje z metalem tworząc warstewkę tlenku. Jeśli jest ona szczelna, nie ulega niszczeniu w środ agres, dobrze przylega do powierzch. to pełni rolę warstwy ochronnej metalu. Korozja elektrochemiczna wsytępuje podczas działania wodnych roztworów elektrolitów lub wilgotnych gazów na metale i stopy. Procesowi rozpuszczania metalu towarzyszy kierunkowe przemieszczenie jonów w elektrolicie i elektronów w metalu od jednych części metalu do innych. Ta korozja jest związana z powstawaniem ogniw korozyjnych. Podstawową częścią ogniwa jest półogniwo, czyli element przewodzący prąd zwany elektrodą, zanurzony w roztworze elektrolitu. Katoda-elektroda, na której zachodzi reakcja redukcji. Anoda-elektroda na której zachodzi reakcja utleniania. Proces korozji elektrochem jest reakcją utleniania i redukcji, może być zapisany za pomocą 2 reakcji połówkowych: 1.przejście jonów metalu do roztworu z pozostawieniem odpowiedniej liczby elektronów na powierzchni metalu. 2.zużycie nadmiaru elektronów przez jony, atomy lub cząsteczki elektrolitu.

Standardowy potencjał metalu E0 to różnica potencjałów między półogniwem z rozpatrywanego metalu, pracującym w standard. warunk. ciśnienia i temp oraz stężenia jego jonów 1mol/dm3, a stand półogniwem wodorowym, dla którego potencjał=0. Standard. szereg napięciowy metali -szereg metali uporządkowany według wzrastającego potencjału standard. Z szeregu napięc. metali wynikają wnioski:1.Metale o ujemnym potencjale standardow. Są aktywne chemicznie, łatwą tracą swoje elektrony, trudno się redukują; 2.metale o dodatnich potencjałach standard. są bierne chemicznie, trudno je utlenić; 3. metal o niższym potencjale stand.

Wypiera z roztworów metale o wyższym potencjale; 4. Metale o ujemnym potencjale roztwarzają się w kwasach, tworząc sól i wypierają z roztworu wodór; 5.metale o dodatnim potencjale rozpuszczają się tylko w kwasach utleniających lub mieszaninach, nie wypierając wodoru z roztworu. Potencjały elektrod E=E0+0,059/n*log a. |||Praktyczny szereg napięciowy obejmuje metale i stopy, zgodnie z ich zamierzonymi w danym środ wartościami potencjałów. Niektóre metale mogą figurować w praktycznym szeregu napięciowym w 2 miejscach, zależnie od tego, czy są one w stanie aktywnym czy pasywnym. Szybkość reakcji anodowej i katodowej jest wprost proporcjonalna do wartości siły elektromotorycznej ogniwa (SEM) mierzonej w woltach SEM=Ekat-Ean

Ogniwa korozyjne tworzą się, jeśli:1. dwa różne metale będące w bezpośrednim kontakcie stykają się z elektrolitem; 2.metal niejednorodny pod względem składu chem, struktury czy naprężeń mech styka się z elektrolitem; 3.metal jednorodny styka sięz elektrolitami o różnym składzie chem; różnych stężeniach, różnym napowietrzeniu lub różnej temp. Ogniwo stykowe powstaje przez zetknięcie się2 różnych metali ze sobą i ze wspólnym elektrolitem. Przy zetknięciu żelaza z miedzią atomy żelaza przechodzą do rozworu elektrolitu, zgodnie z reakcją w anodzie. Uwalniane elektrony biorą udział w procesie katodowym wydzielania wodoru lub redukcji tlenu. Sumaryczna reakcja korozji żelaza z wydzieleniem wodoru ma postać:Fe+2H+=Fe2++H2 Ogniwo stężeniowe tworzy się na tych powierzch metali, gdzie elektrolit ma w różnych miejscach różne stężenia. Przykładem jest ogniwo tlenowe. Korozji ulega ta część powierzchni metalu, gdzie występuje mniejsze stężenie tlenu w elektrolicie.

Np.:korozja płytki żelaza z kroplą wody. Utlenienie żelaza następuje na obszarze o mniejszym stężeniu tlenu, czyli wewnątrz kropli. Jony żelaza dyfundują w roztworze elektrolitu do krawędzi kropli, gdzie łączą się z jonami OH-, tworząc nierozpuszcz Fe(OH)2, który ulega powolnemu utlenianiu.

Katodowa część płytki pokrywa się rdzą. Ogniwa naprężeniowe powstają, gdy metal mający kontakt z elektrolitem znajduje się pod działaniem naprężeń. Mogą one być spowodowane występow różnic w budowie krystalicznej metalu lub różnicami w składzie chem metalu na granicy ziaren i wewnątrz nich. Ogniwa temperaturowe tworzą się, gdy różne części metalu znajdują siew elektrolicie o jednakowym składzie i stężeniu, ale różnej temp, powodujących powstanie różnicy potencjałów. Ze względu na skutki korozji:1. korozja równomierna-zachodzi na znacznej powierzchni metalu, w sposób nieznaczny zmienia przekroje nośne konstrukcji. 2.wżerowa-podlegają jej metale i stopy łatwo pasywujące się. Atak korozyjny rozpoczyna się w miejscach, w których warstwa tlenkowa jest osłabiona. Skoncentrowany atak może spowodować głębokie wżery, co może zniszczyć całą konstrukcję.

3. międzykrystaliczna lub strukturalna- zachodzi wewnątrz metalu, najczęściej po graniach ziaren, powoduje obniżenie wytrzymałości mechanicznej konstrukcji metalowej. Metoda korozji: 1. wizualna ocena zmian wyglądu powierzchni; 2.ocena zmian masy i wymiarów; 3.ocena częstotliwości występowania zmian korozyjnych oraz ich głębokości; 4.ocena zmian właściwości mechanicznych; 5. ocena korozji podpowłokowej.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ściąga cemia 123456, chemia meteriałów budowlanych
ściąga chemia 1, chemia meteriałów budowlanych
chemia-sciaga1, Chemia materiałów budowlanych
Chemia materiałów budowlanych, Studia e Liceum, Chemia, Materiałów budowlanych
egz 2009, Szkoła, Politechnika Wrocławska, semestr 2, Chemia materiałów budowlanych, egzamin
Grupy inne, Studia, Budownictwo Ladowe i Wodne, Semestr II, Chemia materialow budowlanych, EGZAMIN
korozja metali i, I semstr moje materiały, chemia materialow budowlanych, laborki
pytania i odpowiedzi egzamin chemia mat budowlane (1) (1)
chemia-teoria, Chemia materiałów budowlanych
Chemia materiałów budowlanych - Kolokwium 2, 1

więcej podobnych podstron