81859 str060 (4)

119

Korozja metali; sposoby zabezpieczania przed korozja; inhibitory w układach wodnych

ĆWICZENIE NR 14 KOROZJA METALI;

SPOSOBY ZABEZPIECZANIA PRZED KOROZJA; INHIBITORY W UKŁADACH WODNYCH

1.    KOROZJA METALI

Korozja metali nazywamy wszystkie procesy, w toku których metal lub stop, użyty jako materiał konstrukcyjny ulega, pod wpływem oddziaływania otoczenia, przemianie ze stanu metalicznego w stan chemicznie związany.

W zależności od rodzaju reakcji proces korozji może zachodzić według mechanizmu chemicznego (korozja chemiczna) lub elektrochemicznego (korozja elektrochemiczna). Szybkość korozji zależy od agresywności środowiska, jego pH, temperatury i natlenienia, od rodzaju metalu stykającego sie z tym środowiskiem oraz od własności powstających produktów korozji.

2.    KOROZJA CHEMICZNA

Korozja chemiczna-metali i stopów występuję w suchych gazach lub nieelektrolitach i zachodzi na skutek reakcji chemicznej na granicy faz. Spośród ciekłych nieelektrolitów największe niebezpieczeństwo pod względem korozyjnym stanowią substancje organiczne takie, jak ropa naftowa zawierająca siarkę oraz produkty przerobu ropy. Korozja w gazach przebiega zazwyczaj w wysokiej temperaturze i w większości wypadków jest wynikiem reakcji metalu z tlenem powietrza. Tlen z powietrza adsorbuje się na czystej powierzchni metalu (adsorpcja fizyczna), a następnie stopniowo reaguje z metalem (tzw. chemisorpcja), tworząc warstewkę tlenku. Powstająca warstewka tlenku ma własności ochronne, jeżeli jest szczelna, nie ulega niszczeniu w środowisku agresywnym, dobrze przywiera do powierzchni metalu i ma zbliżoną do metalu wartość współczynnika rozszerzalności.

3.    KOROZJA ELEKTROCHEMICZNA

Korozja elektrochemiczna występuje podczas działania wodnych roztworów elektrolitów lub wilgotnych gazów na metale i stopy. Procesawi-rozpuszczaniajnetalu-towarzyszy, kierunkowe przemieszczenie elektronów w metalu i jonów w elektrolicie od jednych części metalu do innych, czyli przepłyyt_prądu elektrycznego. Proces ten możemy zapisać w postaci dwu oddzielnych reakcji elektrochemicznych ------

-    pierwsza, to przejście jonów metalu do roztworu z pozostawieniem odpowiedniej liczby elek

tronów na powierzchni metalu:

Me-* Me^m+ + me    (1)

-    druga, to zużycie nadmiaru elektronów przez jony, atomy lub cząsteczki elektrolitu, które przy

tym ulegają redukcji, jest to tzw. depolaryzacja:

2H⁺ + 2e-► H₂    (2)

0₂ + 2H₂0 + 4e —-* 40H-    -    (3)

Reakcja (1) zachodzi na anodzie, a reakcje (2) i (3) na katodzie.

Korozja elektrochemiczna jest więc związana z powstawaniem mikro- lub. makroogniw galwanicznych, zwanych ogniwami korozyjnymi. Ogniwa takie tworzą się jeżeli:

-    dwa różne metale będące w bezpośrednim kontakcie stykają się z elektrolitem,

-    metal niejednorodny pod względem składu chemicznego, struktury czy naprężeń mechanicz

nych styka się z elektrolitem,

-    metal jednorodny styka się z elektrolitami o różnym składzie chemicznym, różnych stężeniach

soli, różnym napowietrzeniu (np. napowietrzenie elektrolitu na powierzchni płaskiej i w szczelinach) lub w różnych temperaturach.

Miejsca o niższym potencjale stanowią anody, a miejsca o wyższym potencjale - katody. Siła elektromotoryczna takiego ogniwa