3

Korozja metali – procesy podczas których metal lub stop ulega przemianie

ze stanu metalicznego w stan chemicznie związany. Szybkosc korozji zależy

od agresywnoscci środowiska (ph,temp,natlenienie) metal szlachetny

odporność na działanie chemiczne ,nie ulegaja tlenowi i wilgoci

(zloto,platyna,srebro) metal aktywny ulegaja na działanie chem.

(chrom,alum,tytan) korozja chemiczna metali i stopow wystepuje w suchych

gazach lub nieelektrolitach. Wystepuje w wysokiej temp. I jest wynikiem

reakcji metalu z tlenem z powietrza szereg napieciowy metali sklonnosc

metalu do korozji elektormechanicznej można okreslic wartoscia potencjalu

elektrochemicznego powstającego na powierzchni granicznej metalu wobec

roztworu jego jonow. Standardowy potencjal metalu E^0 to roznica potencjalow

miedzy pologniwem z rozpotarywaniem metalu, pracującym w standardowych

warunkach ciśnienia i temp. Oraz stężenia jego jonow 1mol/dm3 a standardowym

pologniwem wodorowym dla którego potencjal z definicji rowny 0

praktyczny szereg napięciowy w warunk standa. Z 2 metali tworzących ogniwo

anoda jest metal bardziej aktywny ogniwa naprężeniowe powstają gdy metal

majacy kontakt z elektrolitem znajduje się pod działaniem naprezen tzn wystepuje

w nim roznica potencjalow ogniwa temperaturowe tworza się gdy rozne części

metalu znajduja się w elektrolicie o jednakowym składzie i stężeniu ale roznej

temp powodującym powstanie roznych potencjalow metoda oceny wizualna,

zmiany masy i wymiarow, czestotliwosci występowania zmian korozyjnych oraz ich

glebokosci, zmian właściwości mechanicznych, korozji podpowłokowej

Korozja rownomierna zachodzi na znacznej części metalu korozja wzerowa podlegają

metale i stopy latwo pasywujace się korozje miedzykrystaliczna lub strukturalna

zachodzca wew. Metalu najczęściej po granicach ziaren

Praktyczny szereg metali można przewidzieć zachowanie w określonych

warunkach dwu polaczonych ze sobą metali. Reakcja utleniania ( reakcja

anodowa) będzie zachodzila na metalu wykazującym nizszy potencjal,

natomiast reakcja redukcji ( reakcja katodowa) na metalu bardziej szlachetnym

– o wyższym potencjale elektrochemicznym reakcja anodowa/katodowa

szybkość rekacji jest wprost proporcjonalna do wartości sily elektromagnetycznej

ogniwa SEM mierzonej w woltach - SEM = Ekat – Ean , Ekat – potencjal katody

Ean – potencjal anody Reakcja anodowa to reakcja elektrodowa przeniesienia

ładunku na granicy faz między przewodnikiem a elektrolitem polegająca na

przenoszeniu ładunku dodatniego od przewodnika elektronowego do elektrolitu

Reakcja katodowa to reakcja elektrodowa przeniesienia ładunku na granicy faz

między przewodnikiem a elektrolitem polegająca na przenoszeniu ładunku

ujemnego od przewodnika elektronowego do elektrolitu Katoda elektroda, przez

którą z urządzenia wypływa prąd elektryczny (co może polegać na wypływie ładunku

dodatniego lub dopływie ładunku ujemnego) Anoda elektroda, przez którą prąd

elektryczny wpływa do urządzenia (co może polegać na dopływie ładunku dodatniego

lub wypływie ładunku ujemnego) korozja elektrochemiczna wystepuje podczas

działania wodnych roztworow elektrolitow lub wilgotnych gazow na metale i stopy.

Procesowi rozpuszczania metalu towarzyszy kierunkowe przemieszczanie jonow w

elektrolicie i elektronow w metalu od jednych części metalu do innych . Podstawowa

czescia ogniwa jest pologniwo czyli elektroda zanurzona w roztworze elektrolitu.

Ogniwo stezeniowe tworzy się na nich pow metali gdzie elektrolit majacy kontakt z

powierzchnia ma w roznych miejscach rozne stężenia. Korozji ulega ta czesc powie

metalu gdzie wystepuje mniejsze stężenie tlenu w elektrolicie 2H2O+O2+4e=4OH

Potencjał E° – siła elektromotoryczna ogniwa zbudowanego z odwracalnego

półogniwa badanego, zawierającego jony o jednostkowej aktywności, oraz elektrody

wodorowej, której potencjał przyjmuje się za równy 0 we wszystkich temperaturach,

aby było możliwe określenie potencjału badanej elektrody

E^o=E^o katoda – E^o anoda , e^o potencjal ogniwa

ogniwa korozyjne tworza się jeżeli dwa rozne metale bedace w bezpośrednim kontkacie

stykają się z elektrolitem, metal niejednorodny pod względem składu chemicznego,

struktury czy naprezen mechanicznych styka się z elektrolitem, metal jednorodny styka się z

elektrolitami o roznym składzie chemicznym, roznych stezeniac i napowietrzeniu

1

Pierwiastek chemiczny – zbior atomow o jednakowej liczbie protonow

masa atomowa pierwiastka jest srednia wazona z mas izotopowych

naturalnej mieszaniny izotopow masa izotopowa masa atomu izotopu

pierwiastka wyrazona w jednostkach masy masa czasteczkowa masa

cząsteczki związku wyrazona w atomowych jednostkach masy. Obliczamy ja

sumując masy atomowe wszystkich atomow wchodzących w skład cząsteczki.

Mol liczba elementow (atomow,jonow,czastek) rowna liczbie atomow zawartych

w 12 g izotopu wegla 12/6 C Masa molowa masa jednego mola substancji

liczbowo rowna masie atomowej sub. Tlenki związki dowolnego pierwiastka z

tlenem ( EnOm – E symbol ogolny, O – symbol tlenu , n-m indeksy

stechiometryczne podzial związki chemiczne nieogranicznone to tlenki ,

wodorotlenki, kwasy , sole , innr ograniczone węglowodory (nasycone,nienasycone,

aromatyczne) pochodne weglowodorow ( alkohole , kwasy karboksylowe , estry,

inne) inne nazwy tlenkow Cu2O tlenek dimiedzi (nazwa systematyczna) tlenek

dwumiedzi (dopuszczalna) tlenek miedzi(I) (system stocka) tlenek miedziawy

(tradycyjna) CuO monotlenek miedzi, tlenek miedzi, tlenek miedzi (II),tlenek

miedziowy FeO monolotlenek zelaza , tlenek zelaza , tlenek zelaza (II), tlenek

zelazowy Fe2O3 tlenek dizelaza, trójtlenek dwuzelaza, tlenek zelaza(III), tlenek

zelazowy N2O tlenek diazotu, tlenek dwuazotu, tlenek azotu(I), podtlenek azotu

NO monolotlenek azotu, tlenek azotu, tlenek azotu(II), tlenek azotu N2O3 tritlenek

diazotu, trójtlenek dwuazotu, tlenek azotu(III), trójtlenek azotu NO3 ditlenek

azotu, dwutlenek azotu, tlenek azotu (IV), dwutlenek azotu N2O5 pentatlenek

diazotu, pięciotlenek dwuazotu, tlenek azotu(V), pięciotlenek azotu

kwasy związki zawierające jon wodorowy i reszte kwasowa. Jon wodorowy w

reakcjach chemicznych może być wymieniony na jon metalu

reakcja chemiczna proces w którym jedna lub kilka sub. Ulega przemianie tworząc

nowa lub nwe sub. W wyniku zerwania jednych a utworzenia innych wiazan miedzy

atomami reagujących cząsteczek prawo zachowania masy suma mas reagentów nie

ulega zmianie podczas reakcji chemicznej prawo stosunkow stalych związek

chemiczny ma stal skład ilościowy a zatem pierwiastki chemiczne reagują ze sobą w

stalych scisle określonych stosunkach ilościowych prawo stosunkow wielokrotnych

jeżeli dwa pierw tworza ze sobą kilka roznych zwiazkow chemicznych to w związku tych

na te sama ilość jednego pierw przypadają scisle określone ilości drugiego pierw,

pozostające do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych stopien utlenienia

pierwiastka jest to liczba elektronow jaka by on przyjal gdyby utworzone wiązanie

miało charakter czysto jonowy ( stopien utle pier w stanie wolnym jest = 0 , stop

utle fluoru we wszystkich związkach = -1 , stop utle tlenu w związkach z innymi

pierwiastkami =-2 oprocz nadtlenkow =-1 i fluorku tlenu =+2 stezenie procentowe

liczna jednostek masy, objetosci lub moli sub. Przypada na 100 takich samych

jednostek roztworu Cp=ma/ma+mx*100%=ma/mr*100% ma –masa sub rozpuszczonej

mx –masa rozpuszczalnika, mr-masa roztworu stężenie molowe(cm) stosunek liczby

moli tego składnika(n) do objetosci(v) roztworu Cm=n/V=ms/Ms*V , n – liczba moli ,

ms-masa sub. Rozpusz. Ms-masa molow, V – objetosc roztworu elektrolity – związki

( kwasy,zasady,sole) które rozpuszczone w rozpuszczalnikach polarnych rozpadają

się na jony czyli ulegaja dysocjacji elektrolitycznej bufory – roztwory których ph

prawie nie zmienia się przy znacznych rozcieńczeniach oraz w których dodatek

niewielkich ilości mocnego kwasu lub mocnej zasady powoduje nieznaczne zmiany

stężenia jonow w orownaniu z roztworem niezawierającym buforu

2

Cement portlandzki skł chemi CaO – 62-68 SiO2 18-25 Al2O3 4-8 Fe2O3 2-4 MgO 0,5-2,5 SO3 0,8-3

Skład mineralogiczny CP Alit , belit , glinian trójwapniowy, braunmilleryt,trojglinian pieciowapniowy,gips

korozja lugujca polega na rozpuszczaniu i wymywaniu z betonu rozpuszczalnych skladnikow.

Wymywany zostale wodorotlenek wapnia i inne składniki stwardniałego zaczynu cementowego.

Rodzaj agresywności spowodowany jest działaniem wod miękkich pozbawionych soli wapniowych

o malej twardości węglanowej.Korozja kwasowa wywolana jest reakcja skladnikow betonu z

kwaśnym środowiskiem ciekłym. Wszystkie środowiska o odczynie kwaśnym wywierają ujemny

wpływ na stwardnialy zaczyn cementowy , który jest materialem o charakterze zasadowym.

Stopien agres zaley od stężenia jonow wodorowych. Agres. Kwasowa spowodowana jest przezwodne

roztwory mocnych i słabych kwasow mineralnych i kwasow organicznych korozja weglowa jest

spowodowana reakcja skladnikow betonu ze środowiskiem zawierającym agresywny dwutlenek

wegla. Ca(OH)2+CO2->CaCO3+H2O , CaCO3+CO2+H2O->Ca(HCO3)2 korozja magnezowa jest

wywolana reakcja skladnikow betonu ze środowiskiem zawierającym jony

Mg2+ Ca(OH)2+MgCl2->CaCl2+Mg(OH)2 magnez zastepuje wpan tworząc nierozpuszczalny w

wodzie wodorotlenek który nie ma wlasciowsci wiazacych. Zrodlem jonow magnezowych sa wody

morskie a także substancje stosowane do odladzania nawierzchni drog korozja amonowa jest

następstwem reakcji skladnikow betonu ze środowiskiem zawierającym jony NH+/4. W wyniku

reakcji powstają rozpuszczalne sole wapnia oraz wydziela się amoniak Ca(OH)2+2NH4Cl->CaCl2+2NH3+2H2O

korozja siarczanowa jest wywolana reakcja skladnikow betonu ze środowiskiem zawierającym

jony SO2-/4. Jony siarczanowe reagują ze składnikami stwardniałego zaczynu cementowego,

tworząc nierozpuszczalne produkty korozji, krystalizuace z przyłączeniem wody i zwiekszajace przy

tym znacznie swoja objetosc twardość weglanowa obliczamy na podstawie wyniku oznaczenia jej

zasadowości poslugujac się równaniem Tw=M*2,8n . w naturalnych wodach o malej zawartości sodu i

potasu twar. Weglow. = zasadowej ogolnej M(mol/m3) twardość ogolna wody do 3 kolb wporowadzamy

po 100cm3 badanej wody, dodac 1 cm3 buforu amoniakowego oraz szczyptę czerni eriochromowej

ET i natychmiast miareczkować mianowanym roztworem wersenianu swobodnego az do zmiany

zabarwienia z file na niebie. Chlorki niebiezpieczne dla betonow zawierających elementy stalowe

gdyż mogą reagować z pasywujaca metal warstwa wodorotlenku zelzowego zmieniając go na chlorek

zelazowy który nie chroni stali przed rdzewnienim. Siarczany jony siarczanowe reagują ze składnikami

zaczynu cementowego tworząc związki znacznie zwiekszjaca swoja objetosc przez co mogą być przyczyna

rozsadzania betonu Cukier związek organiczny zaliczanym do grupy weglowodanow. Glownym składnikiem

cukru jest sacharoza która tworząc z wodorotlenkiem wapniowym cukrzany waniowe które utrudnia

proces wiązania betonu i obniza jego wytrzymalosc

spoiwo mineralne PORTLandzki skład surowcowy CaCO370-75% glina 25-30% , temp 1450 C ,

Glinoowy CaCO3 boksyt , 1500C , romanskie CaCO3 50-70% glina 30-50% , 1100C

wapno palone CaCO3 >95% glina <5% , 1200C gips CaSO4*2H2O , 200C

spoiwa magnezjowe MgCO3 , MgCO3*CaCO3 900C

spoiwa krzemionkowe Na2Co2,K2CO3, SiO2 800 C – szklo wodne

Reakcje Mh=65/22+6+3= Mk=22/6+3 Mg=6/3 Mn=65(9,9+1,05+1,4)/61,6=0,85

Obliczanie modulow (CaO+MgO, Al2O3+De2O3, SiO2)