Фрагмент тексту роботи
Вказати, які з перерахованих металів (берилій, тантал, хром, кобальт, цинк, магній, залізо) і чому слід рекомендувати для експлуатації в лужних, а які - в кислих середовищах. Привести для цих металів залежності швидкості корозії від активності агресивного середовища.
Кислотність корозійного середовища двояко впливає на характер протікання корозії:
- величина pH змінює величину потенціалу водневого і кисневого електродів. Тому кислотність робить істотний вплив на катодний процес. На анодний процес величина pH, як правило, не впливає.
- величина pH надає на процес корозії непрямий вплив, що полягає в зміні розчинності продуктів корозії і можливості утворення захисних криють плівок.
Виходячи з типу залежності корозія - кислотність, все метали прийнято ділити на п'ять груп (по А. Я. Шаталову). На рис. 1, а-д представлені ці характерні залежності.
Група а - метали, стійкі в кислому і лужному середовищі, швидкість корозії яких практично не залежить від pH. До цієї групи належать золото, платина, срібло.
Група б - метали, нестійкі в кислому середовищі і недостатньо стійкі в нейтральному середовищі. У сильно лужному середовищі (при pH≈14) ці метали є стійкими. До цих металів відносяться магній. марганець, залізо. Стійкість цих металів в цій області пояснюється тим, що утворюються на їх поверхні гідроксиди, що формують покривну плівку, не розчиняються в лужному середовищі. Проте, залізо, при рН> 14 гідроксид заліза розчиняється з утворенням іона феррата (див. Рис. 2).
Мал. 1. Види залежності корозія - pH
Рис.2 Діаграма Пурбе для заліза.
Група в - метали, нестійкі в кислому середовищі і стійкі в нейтральному і лужному середовищах. До цих металів відносяться нікель, кобальт, кадмій. Гідроксидні плівки металів відрізняються високими захисними властивостями.
Група г - метали корозійностійкі в кислому середовищі і нестійкі в лужному середовищі. Метали, що відносяться до цієї групи, - тантал. молібден, вольфрам - мають кислий характер гідроксидні плівки, яка легко розчиняється при взаємодії з лужним розчином.
Група д - метали, стійкі тільки в нейтральному середовищі. До них відносяться алюміній, цинк. олово, свинець. Особливістю цих металів є утворення амфотерних гідроксидів, однаково добре розчиняються в кислому і лужному середовищах.
Таким чином, в залежності від впливу значення pH середовища на корозійну стійкість зазначені метали можна розділити на групи:
1 залізо, хром. магній - в кислому середовищі нестійкі, в нейтральному середовищі - недостатньо стійкі, а в лужному середовищі швидкість корозії цих металів у міру збільшення pH падає, досягаючи мінімуму при pH = 12-14;
2 кобальт - нестійкий в кислому і досить стійки в нейтральній і лужної середовищах;
3 тантал - стійкий в кислому і нейтральному середовищах, але помітно кородує в лужному середовищі;
4 цинк, берилій - корозійно-стійкі в нейтральній, але нестійкі в кислому і лужному середовищах.
Мінімальна величина pH при 25 ° С, при якій корозія не протікає, становить для алюмінію 6,5; для свинцю 8,0; олова 8,5; цинку 11,5; заліза 14.
Для тих областей pH, в яких спостерігається прискорення корозії, А. Я. Шаталов запропонував наступні рівняння для розрахунку швидкості корозії:
У цих рівняннях k 'і k "- коефіцієнти пропорційності, а H + - і OH --активності водневих і гідроксильних іонів. Показник ступеня n у першому рівнянні має величину: для магнію і марганцю 2, для цинку 1,1, для заліза 0 , 42, для олова 0,13. Показник ступеня т у другому рівнянні становить для алюмінію 0,63.
3. Описати способи боротьби зі схильністю нержавіючих хромонікелевих сталей аустенітного класу до міжкристалітної корозії. Вказати, в чому полягає сутність випробування цих сталей на міжкристалітну корозію за методом АМ.
Межкристаллитная корозія виникає в полікристалічних металах і полягає в їх прискореному розчиненні в області кордонів зерен.
Міжкристалітної корозії схильні легко пасивуються