корозія металів

Головні поняття. Види корозії металів

«Корозія» означає «руйнування», «роз’їдання», процес, що йде з утворенням нових речовин, які виділяються від початкових. Корозія дуже затребуваності в природі. До неї схильні метали, вироби з них, різні гірські породи, бетон і т. Д.
Самовільний окислювально-відновний процес взаємного дії металів з агресивними факторами середовища, при якому сильно змінюються фізико-хімічні та механічні властивості металів, сплавів на їх основі і виробів з них, називається корозією металів.
З точки зору кругообігу речовин корозія металів — явище позитивне. За рахунок її відбувається повернення металів до складу хімічних сполук, що виконує можливим їх застосування в процесі матеріального обміну в різних організмах і т. Д. З позицій господарської людської діяльності корозія металів — негативний явище, так як завдає дуже великої економічної шкоди. Людство змушене нести прямі і непрямі витрати, долаючи результати корозії.
прямі витрати включають вартість поточного та капітального ремонту машин, устаткування і комунікацій, що вийшли з ладу через корозію. Сюди входять і витрати на антикорозійний захист.
непрямі витрати — економічні втрати, які пов’язані з простоєм устаткування, подоланням небезпечних ситуацій, погіршенням екологічної обстановки та ін. Ці витрати великі і складно піддаються підрахунку. Приблизні розрахунки показали, що в Америці на подолання витрат, які пов’язані з корозією металів, витрачається близько 100 мільярдів доларів щороку.
Умови середовища дуже дуже різні, з цієї причини руйнівні процеси металів різноманітні. Корозію поділяють на види по найрізноманітніших ознаках. За характером середовища, в якій протікає розпад металів, виділяють газову, грунтову, морську, річкову, атмосферну і інші види корозії. За реакцією середовища корозію поділяють на кислотну, лужну і корозію в нейтральних середовищах. Особливості корозійних поразок дають можливість виділити суцільну і місцеву корозію (рис. 3.4). Особливо небезпечна тутешня корозія, яка поділяється на підповерхневому, плямисту, виразкову, точкову, або Виразкова, ножову та ін. Точкова корозія найбільш небезпечна, оскільки при мінімальних втратах маси металу відбувається велике погіршення його фізико-механічних властивостей. Серед різновидів корозії величезне значення мають біокоррозія, корозія під напругою (корозійне розтріскування), електрокорозію, ерозійна (Корозія при терті), щілинна і Кавітаційна корозія. Особливу роль в природі відіграють хімічна і електрохімічна корозія, що відрізняються за механізмом процесів, що протікають.

Рис. 3.4. Схеми, що ілюструють види корозії за характером уражень:

Види корозії металів: визначення і класифікація

Сутність процесу корозії полягає в фізико-хімічному впливі довкілля на предмети з металу або сплави. Це супроводжується повільним руйнуванням матеріалу. При цьому кожні тіла мають здатність до опору впливів зовнішнього середовища. Є кілька варіантів корозії металів, класифікація яких йде за механізмом або умов протікання.

Лекция иссо: Металлические мосты, классификация и устройство

Важливі ознаки і класифікація

Корозією в хімії називається руйнівний процес, що проходить в металах. Це призводить до втрати матеріалами власних первинних фізичних характеристик.
Важливі ознаки:

1. Зустрічається процес окисно-відновних реакцій на металеві поверхні.
2. Корозія відбувається довільно. Її сила залежить від чинників навколишнього середовища.
3. Руйнування металу носить пластинчастий характер. Якщо коротко, починається вона на поверхні, а потім пересувається вглиб предметів зроблених з металу.

Визначення терміна «корозія» поширюється не тільки на металеві матеріали. Це поняття стосується також бетону і виробів з кераміки.
Розпад металів як правило має різний характер. Все буде залежати від ступеня роз’їдання матеріалу. Корозія буває декількох типів:

Заняття з хімії 10 клас. Тема Високомолекулярні сполуки.Полімери

1. Безперервна. Вся поверхня матеріалу піддається руйнуванню.
2. Нерівномірне. В даному випадку руйнівний процес відбувається в індивідуальних точках з різною швидкістю.
3. Тутешня. Розміщується окремими плямами. У цих місцях виникають вади у вигляді раковин.
4. Підповерхнева. Спочатку виникає на поверхні, після проникає в середину і поширюється по металу. Така корозія носить пластовий характер.
5. Межкристаллитная. Схема переміщення йде між зернами кристалів. Зустрічається при електрохімічної корозійності. Зрештою матеріал втрачає власні фізичні характеристики і виходить тендітним.
6. Щілинна. Відбувається в тих місцях, де знаходяться кріпильні з’єднання у вигляді різьблення. Часто зустрічається в зазорах, де нещільно прилягають прокладки.

Safety Park Курс 100: Небезпечні відходи.

Всі дані процеси завдають шкоди виробам. Якщо руйнування настав, то самостійно воно вже не зупиниться.

Вплив зовнішнього середовища

Ступінь руйнування повністю залежить від того, яка навколо металу є середовище. Виходячи від цього розрізняють кілька варіантів корозії:

1. Волога. В даному випадку на поверхні матеріалу сформіровивается тонка плівка. Величина її залежить від розмірів утвореного конденсату.
2. Мокра. Роз’їдання сплаву металу, опущеного в рідину, відбувається великими темпами.
3. Суха. До неї відноситься атмосферна середу. В даному випадку матеріал найменше схильний до руйнувань. Цьому перешкоджає утворена на його поверхні плівка.
4. Підземна. Процеси які пов’язані з корозією протікають при взаємній дії з землею.
5. Біокоррозія. Відбувається при довгому контакті матеріалу з мікроорганізмами і продуктами їх діяльності.

Подібним чином, корозія найменше може виникати в сухій атмосфері. Але в невеликому ступені вона є і тут.

хімічний процес

Хімічна корозія — це довгий взаємне дію між собою металу і агресивного середовища. В результаті відбувається безперервний процес окислення і відновлення. Це можна виключно в тих середовищах, де не протікає змінний струм. Сюди можна віднести:

1. Рідинна. Сюди відносять нафту і її похідні.
2. Газова. Відбувається при високих температурах. Наприклад, кисень, сірководень, пари води.

Швидкість, при якій спостерігаються руйнування, знаходиться в гармонійній залежності від швидкості проникнення агресивного середовища крізь оксидну плівку сплаву. При цьому протягом реакції залежить від ступеня опору плівки. Тут виникає такий термін, як суцільність, який відображає захисні властивості плівки.

11 клас. Хімія. Металеві сплави та їх застосування. Ферум. (Тиж.5:СР)

Існує популярна формула сплошности, що має позначення?:? = Vок / VМе, де:

• Vок — обсяг з’явився оксиду:
• VМе — обсяг металу, витрачений на освіту оксиду.

Зрештою загальне рівняння має вигляд:? = Мок *? Ме / (n * AMe *? Ок), де:

• Мок — молярна маса оксиду;
• ?Ме — щільність сплаву;
• n — число атомів металу;
• AMe — атомна маса;

?ок — щільність оксиду.

Відмінним варіантом вважається 1 + + 2e — = H2;

Подібно киснева деполяризація має рівняння:

• O2 + 4H + + 4e — = H2O;
• O2 + 2H2O + 4e — = 4OH — .

При цьому метали, які беруть участь в електрохімічної корозійності, діляться на групи:

1. Активні. Процес корозії з ними можливий навіть в нейтральних середовищах.
2. Середній активності. Для них потрібна присутність кислого середовища.
3. Малоактивні. Мають стійкість до процесів іржавіння.
4. Благородні. Для впливу на них потрібна наявність найсильніших окислювачів.

Перебіг корозійного процесу веде до руйнування металу. Якщо врахувати, що явище це починається у верхніх шарах матеріалу, для його усунення на поверхню наноситься спеціалізоване покриття. При цьому необхідно не забувати, що повністю корозію виключити неможливо. Але є ймовірність уповільнити її виникнення.