kor.pdf

KOROZJA

Korozja – to fizykochemiczne oddziaływanie środowiska na

tworzywo, wpływające niekorzystnie na jego właściwości.

łac. corrosio – zżeranie, to zjawisko niszczenia materiałów pod wpływem

działania środowiska (atmosfery, opadów, wód), jak i czynników techno-

logicznych uwalnianych do atmosfery w wyniku działalności człowieka.

Są nimi tlenki siarki, azotu, dwutlenek węgla, kurz, itp. oraz wszelkiego

rodzaju chemikalia.

Najczęściej zjawisko korozji dotyczy metali i ich stopów, ale dotyczy ono

także tworzyw niemetalowych, takich jak beton, materiały ceramiczne,

tworzywa sztuczne, itp.

Wśród metali wyróżnia się: korozję chemiczną i elektrochemiczną

♦ Korozja chemiczna - zjawisko wywoływane działaniem suchych gazów lub

cieczy nieprzewodzących prądu elektrycznego (nieelektrolitów) na metal.

przykłady : działanie tlenu na metale w podwyższonej temperaturze

(powstaje warstwa tlenku);

czernienie przedmiotów srebrnych na powietrzu.

dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

♦ Korozja elektrochemiczna – korozja wywołana działaniem lokalnych

ogniw korozyjnych, tj. zwartych na krótko ogniw galwanicznych na

styku metalu z elektrolitem; takie ogniwa powstają w rezultacie

niejednorodności chemicznej lub fizycznej metalu; niezbędnym

warunkiem funkcjonowania ogniwa korozyjnego jest zróżnicowanie

powierzchni na obszary anodowe i katodowe.

Do korozji elektrochemicznej zalicza się:

¾ korozję atmosferyczną –działanie wilgotnego powietrza i zawartych

w nim zanieczyszczeń na metale i ich stopy;

¾ korozję wodną –wywoływaną działaniem naturalnej wody na

urządzenia metalowe (zbiorniki, rurociągi, pompy, itp.)

¾ korozję morską – korozja metali w wodzie morskiej i w atmosferze

zanieczyszczonej mgłą wody morskiej;

¾ korozję ziemną – korozja metali spowodowana agresywnym działaniem

gleby uzależnionej od jej kwasowości, zawartości soli i wilgoci.

Objawy korozji: rdza, wżery, plamy, pęknięcia śródkrystaliczne.

dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Rdza – produkt korozji żelaza i jego stopów. Warunkiem koniecznym

do jej powstania jest obecność wody i tlenu.

KOROZJA ŻELAZA

H 2 O H + + OH − (autodysocjacja wody)

2 H + + 2 e → 2 H (redukcja)

Fe → Fe 2+ + 2 e (utlenianie żelaza)

2 H + ½ O 2 → H 2 O

Fe + 2 H +

+ ½ O 2 → Fe 2+

+ H 2 O (reakcja sum. w środ. kwaśnym)

Fe + H 2 O+ ½O 2 → Fe 2+

+ 2 OH − (reakcja sum. w środ. obojętnym)

Fe 2+ + 2 OH − → Fe(OH) 2 ↓

2 Fe(OH) 2 + H 2 O + ½ O 2 → 2 Fe(OH) 3 ↓

2 Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 ·3 H 2 O

Fe(OH) 2 + CO 2 → FeCO 3 ↓

rdza –mieszanina

wodorotlenków,

tlenków

i węglanów żelaza

dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

←

KOROZJA STALI

Różne gatunki stali zawierają węgiel, częściowo w postaci grafitu, a także w formie ziaren

węgliku żelaza (cementytu) Fe 3 C. Żelazo będące w bezpośrednim kontakcie z węglem (lub Fe 3 C)

i elektrolitem tworzy ogniwo złożone z półogniwa węglowego (o wyższym potencjale) i półogniwa

żelazowego. Powierzchnia stali składa się więc z dużej liczby mikroogniw, w których żelazo

stanowi anodę a węgiel katodę.

2 H 2 O 2 H +

+ 2 OH −

K (−)2 H + + 2 e → 2 H (redukcja)

2 H + ½ O 2 → H 2 O

A (+) Fe → Fe 2+

+ 2 e (utlenianie)

Fe + H 2 O+ ½O 2 → Fe 2+

+ 2 OH −

(reakcja sumaryczna)

Z uwagi na obecność mikroogniw szybkość procesu korozji stali jest znacznie

większa niż czystego żelaza. Na jej powierzchni także tworzy się rdza. Nie chroni

ona przedmiotów przed zniszczeniem, a z powodu swej porowatej struktury

zatrzymuje wilgoć, która przyspiesza proces powstawania rdzy i niszczenia

głębszych warstw materiału zawierającego żelazo.

dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

OCHRONA PRZED KOROZJĄ

Znajomość mechanizmu korozji i czynników wpływających na jej szybkość umożliwia

stosowanie różnych środków zabezpieczających wyroby stalowe i żelazne przed

korodującym działaniem środowiska. Należą do nich:

• niemetaliczne powłoki ochronne – farby olejne, lakiery, smoła, smary,

emalie szkliste, tworzywa sztuczne, itp.

• metaliczne powłoki ochronne:

a) z metali o niższym od żelaza potencjale normalnym (np. cynk, kadm),

tzw. powłoki anodowe

b) z metali o wyższym od żelaza potencjale normalnym (np. chrom, nikiel,

tzw. powłoki katodowe

cyna, miedź, srebro),

dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

←

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: