|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Электрохимические методы защиты металлов от коррозии |
Карабин, 6x60 мм. 
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. 
Чашка "Неваляшка". ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химико-биолого-географический факультет кафедра физической химии Курсовая работа по электрохимии Тема : «Электрохимические методы защиты металлов от коррозии» Выполнила студентка III курса 35-й группы ХБГ факультета Коршунова Ю.А. Научный руководитель: Столяров А.А. 1998 г. СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ 2 Понятие коррозии. 3 Значение термина «коррозия» 3 Химическое и электрохимическое окисление металлов. 3 Общие положения электрохимической теории коррозии. 4 Другие способы изображения коррозионных диаграмм 8 Методы защиты металлов от коррозии. 8 Катодная защита 9 Явление пассивности. 12 Анодная защита. Использование пассивности в практике защиты от коррозии. 14 Покрытия, как метод защиты металлов от коррозии. 18 Ингибиторы. 20Понятие коррозии. Значение термина «коррозия» Самопроизвольное окисление металлов, вредное для промышленной практики (уменьшающее долговечность изделий), называется коррозией. Среда, в которой металл подвергается коррозии (корродирует), называется коррозионной, или агрессивной. При этом образуются продукты коррозии: химические соединения, содержащие металл в окисленной форме. В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин «коррозия» употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворимого анода в гальванической ванне, поскольку анод должен окислятся, посылая свои ионы в раствор, чтобы протекал нужный процесс. Нельзя также говорить о коррозии алюминия при осуществлении алюмотермического процесса. Но физико-химическая сущность изменений, происходящих с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл окисляется. Следовательно, термин «коррозия» имеет не столько научное, сколько инженерное значение. Правильнее было бы употреблять термин «окисление», независимо от того вредно или полезно оно для нашей практики. Коррозия является естественным процессом, обусловленным термодинамической нестойкостью металлов в условиях службы. Естественно поэтому, что изучение коррозии и разработка методов защиты металлов от нее представляют несомненный теоретический интерес и имеют большое народнохозяйственное значение. Химическое и электрохимическое окисление металлов. Кинетика процессов окисления зависит от природы среды, содержащий окислитель. Если среда представляет собой электролит (очень частый случай), окисление протекает по электрохимическому механизму: Me ( Mez ze (1) ox ze (m red (2)где ox-окислитель, а red- восстановленная форма его. Реакции (1) и (2) протекают сопряженно на анодных и катодных участках, площадью ,соответственно, но подчиняясь каждая своим кинетическим закономерностям. Необходимо только соблюдение условия стационарности процесса, т. е. равенства скоростей окисления металла и восстановления. Из условия стационарности вытекает, что достаточно затормозить одну из сопряженных реакций, чтобы скорость всего процесса уменьшилась. Если окислитель не является электролитом, то обмен электронами совершается непосредственно между металлом и окислителем: m Me ox ( Mem(red) Здесь окисление протекает по химическому механизму.
Таким образом, принято различать электрохимическую и химическую коррозию, хотя такое разделение в некоторой степени условно. Общие положения электрохимической теории коррозии. Рассмотрим схему коррозионного процесса. Сложность его заключается в том, что на одной и той же поверхности происходят одновременно два процесса, противоположные по своему химическому смыслу: окисление металла и восстановление окислителя. Оба процесса должны протекать сопряженно, чтобы сохранялось равенство числа электронов, отдаваемых металлом и присоединяющихся к окислителю в единицу времени. Только в этом случае может наступить стационарное состояние. Электрохимический механизм протекания процесса предполагает, что окисление и восстановление подчиняются свойственным им зависимостям между потенциалом и током, где ток выражает скорость процесса. Кинетика коррозии определяется кинетикой окисления металла и восстановления окислителя. Необязательно, чтобы эти два процесса происходили на одной точке поверхности металла. Электрон, освобожденный металлом в одной точке, может переместиться в соседнюю и там присоединиться к окислителю. Перемещение электрона в пределах металла на малые расстояния происходит практически беспрепятственно, вследствие высокой электронной проводимости. Точки, где осуществляются элементарные акты окисления и восстановления, могут мигрировать на поверхности металла, меняться местами и т. д. ,подчиняясь законам случайности. Под влиянием различных причин они могут быть фиксированы на поверхности, вызывая местную коррозию. Это особенно свойственно полифазным сплавам. Рис. 1. Простейшая коррозионная диаграмма: а – анодная кривая; к – катодная кривая; - равновесные потенциалы металла и окислителя; - стационарный потенциал корродирующего металла. Независимое, но сопряженное протекание процессов окисления и восстановления позволяет рассматривать коррозию при помощи анодных и катодных поляризационных кривых. На рис.1 показана коррозионная диаграмма для металла и окислителя. Чтобы окисление металла окислителем могло иметь место, . Попробуем отделить пространственно металл от окислителя, построив, например, гальванический элемент вида: , где Me-активный металл, который может окисляться; ox и red-окисленная и восстановленная форма окислителя; Me /-некоторый “гипотетический” инертный металл, который не может окисляться данным окислителем, но на котором кинетика процесса ox ( red такова же, как на активном металле Me. Рис. 2. Схема электрической цепи с регулируемым сопротивлением , используемой для получения данных для построения поляризационной диаграммы. Где Э – электрод сравнения, mА – миллиамперметр, П – потенциометр. Для получения коррозионной диаграммы необходимо построить электрическую цепь, изображённую на рисунке 2. Проведя несколько измерений, изменяя величину сопротивления, и соответственно наблюдая за изменением силы тока, а также потенциала в цепи, строят зависимость . График подобной зависимости изображён на рисунке 1. При разомкнутой цепи мы измерили бы э.д.с. , являющуюся мерой максимальной работы процесса окисления металла – количество электричества, связанное с реакцией на электродах и числом молей компонентов равных стехиометрическим коэффициентам.
При этом сила тока (или ничтожна мала), так что обеспечено обратимое протекание процесса, т.е. совершение максимальной работы . Причиной протекания реакций окисления металла и восстановления окислителя является изменение термодинамического потенциала, или свободной энтальпииимеет большое значение, определяя термодинамическую возможность коррозии. Если не пользоваться гальваническим элементом, а просто погрузить металл в раствор, содержащий окислитель, то стационарное состояние будет возможно только в том случае, если скорость реакции окисления металла (1) будет равна скорости восстановления окислителя (2). Это означает, что при стационарном потенциале скорость анодного процесса (окисления) равна скорости катодного процесса (восстановления). Равенство скоростей реакций (1) и (2) выражено на рис.1 равенством ординат (сил тока), отвечающих . Необходимо подчеркнуть, что в этом случае нет электрического тока, доступного непосредственному измерению. Слово «ток» означает, что число частиц (или грамм-частиц), прореагировавших на поверхности металла, можно выразить в единицах силы тока. Если площадь поверхности электрода - плотности анодного и катодного токов, соответственно. Для рассматриваемого случая условие стационарности можно выразить через , если принять, что обе реакции протекают на поверхности одной и той же величины . На рис.1 изображены анодная а и катодная к поляризационные кривые для данного металла в растворе определенного состава и для данного окислителя на поверхности того же металла. Наклон кривых а и к определяет кинетику процесса. Таким образом, рисунок содержит сведения о термодинамической возможности коррозии данного металла некоторым окислителем и о скорости этого процесса, определяемой кинетикой реакций (1) и (2), т.е. зависимостью их скоростей от смещения соответствующих потенциалов от равновесного значения. Коррозия возможна только в том случае, если , то окисление металла невозможно (рис.2 ). Рис. 3. Поляризационные кривые, отвечающие случаю, когда и коррозия металла данным окислителем невозможна. Легко понять, что при данном скорость коррозии может быть различной, если поляризационные кривые а и к идут с различными наклонами. Та кривая, которая отвечает более высокому перенапряжению (идет более полого), будет определять в основном скорость процесса. Так, при большом перенапряжении реакции (2) получим случай так называемого катодного контроля, когда кинетика определяется скоростью катодной реакции; при этом . При большом перенапряжении реакции (1) получим анодный контроль; при этом Рис. 4. Коррозионные диаграммы, отвечающие катодному контролю (А) и анодному контролю (Б). Рассматривая рис.1 и 3, мы видим, что окислитель, восстанавливаясь, заставляет потенциал металла сдвинуться от равновесного в сторону более положительных значений. Можно, сказать, что металл поляризован окислителем, если под поляризацией понимать навязывание электроду потенциала, отличного от равновесного. И не совсем понятно, почему в современной литературе, особенно коррозионной, окислитель часто называют деполяризатором. Так, коррозию в кислотах, когда металл окисляется ионами Н , навязывающими ему потенциал более положительный, чем равновесный, называют «коррозией с водородной деполяризацией», коррозию при окислении металла кислородом – «коррозией с водородной деполяризацией».
Потери от коррозии составляют около 12% годовой выплавки металла. Коррозия металлов приводит не только к безвозвратным их потерям, но и к преждевременному выходу из строя дорогостоящих и ответственных изделий и сооружений, к нарушению технологических процессов и простоям оборудования. В ряде случаев коррозия вызывает аварии. Необходимость защиты металлов от коррозии возникла вместе с появлением первых металлических изделий из меди и железа. Для защиты меди ещё в древние времена применялось горячее лужение, растительные масла, коррозионностойкие сплавы (оловянная бронза, латунь), для защиты железных и стальных изделий — полирование, воронение, лужение. В начале 19 в. был открыт электрохимический метод А. з. с помощью протекторов. В середине 19 в. была установлена принципиальная возможность получения металлических покрытий электролитическим способом. Наиболее интенсивно А. з. развивается в 20 в. в связи с изобретением нержавеющих сталей, новых коррозионностойких сплавов, полимерных покрытий и др. Система А. з. определяется условиями эксплуатации и механизмом коррозии металлов (электрохимическим или химическим)
1. Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
2. Электрохимические методы защиты металлов от коррозии
3. Лабораторные работы по охране труда в Угольной промышленности
4. Лабораторные работы по теории и технологии информационных процессов
5. Работа с файлами (лабораторная работа)
11. Лабораторные работы по экономико-математическому моделированию
12. Лабораторные работы - медицинское училище
14. Постановка лабораторной работы по курсу волоконнооптические системы связи
15. Лабораторные работы по СХТП
16. Лабораторные работы по физике
Набор детской посуды "Корова", 3 предмета. 
Мозаика, 654 элемента. 
Набор STABILO LeftRight для правшей. 17. Лабораторные работы по физике
18. Лабораторная работа по ВМС и ТКС
19. Лабораторная работа по экономике N2. ЛЭТИ 4 курс
21. Самостоятельная работа учащихся с учебником в процессе изучения темы "Электрические явления"
25. Лабораторная работа №5 Исследование электрической цепи источника постоянного тока
26. Лабораторная работа по химии 1-3 (NPI)
27. Методические указания к лабораторной работе «Огнетушители»
28. Основы электробезопасности при выполнении лабораторных работ
29. Лабораторные работы по программированию
30. Лабораторная работа №1 по Delphi
Подстаканник для прогулочных колясок Peg-Perego Cup holder. 
Набор "Парикмахер". 34. Лабораторная работа по информатике, вариант №13, с методическим пособием.zip
35. Лабораторные работы по информатике
36. Отчет по лабораторной работе №1
37. Лабораторная работа по информатике ( практика )
41. Методика изучения раздела "Технология обработки металлов" в 5 классе
42. Коррозия и защита металлов
43. Сборник лабораторных работ по механике
44. Экологически чистая технология термодиффузионного цинкования на ООО «НПО «Защита металлов»
45. Отчет по практической работе "Изучение MS Windows & MS Word 4 Windows 2.0"
47. Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
Набор мебели "Счастливые друзья", PT-00314. 
Микрофон "Пой со мной! Любимые песенки малышей". 
Стиральный порошок Ушастый нянь, 9000 г. 49. Как правильно выбрать весы для работы в лаборатории (аналитические и лабораторные весы Госметр)
50. Совершенствование работы по социальной защите работающих
51. Изучение эпохи бронзы Уральского региона в работах Б.Г. Тихонова
52. Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
53. Личность как объект философского изучения Ницше: по материалам ранних работ
57. Работы по атмосферной оптике во время полных солнечных затмений
58. Изучение оценки биологической безопасности продукции птицеводства на лабораторных животных
59. Изучение работы в Интернете с помощью программы Internet Explorer
60. Изучение работы модуля "Управление проектами" системы "Галактика"
61. Методические проблемы изучения алгоритмов работы с величинами
62. Разработка лабораторно-практических работ по технологии
63. Социальная работа образовательного учреждения по защите прав детей
Глобус "Двойная карта" диаметром 320 мм, с подсветкой. 
Мольберт "Ника растущий", со счетами (светофор). 
Цветные счетные палочки Кюизенера. 65. Изучение эффективности социально-психологического тренинга на примере работы с подростками
66. Семейно-ориентированный подход в работе с детьми нуждающимися в государственной защите
67. Методы защиты от коррозии металлов и сплавов
68. Разработка основных разделов проекта производства работ
73. Изучение гнездований зяблика (Fringilla coelebs) Вологодской области
74. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)
75. Отчёт по лабараторным работам по биологии за 1 семестр
76. Контрольная работа по физиологии
77. Воспитательная работа в вооруженных силах и ее влияние на психику воина в боевой деятельности
78. Полная история танков мира
80. Обеспечение работы с/х предприятия в условиях радиактивного заражения (WinWord)
Шкатулка декоративная для ювелирных украшений "Вокруг света", 18,5x13,5x7,5 см. 
Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Trike Next Pro Air (цвет: фиолетовый). 
Подарочный набор: визитница, ручка, нож складной, арт. 46051. 81. Пути и способы повышения устойчивости работы объектов экономики в чрезвычайных ситуациях
82. Добыча благородных металлов и алмазов на территории Дальневосточного экономического района
83. История изучения и использования природных вод на Урале
85. Мировые ресурсы и добыча алмазов и драгоценных металлов
90. Контрольная работа по всеобщей истории государства и права
91. Контрольная работа по всеобщей истории государства и права
93. Контрольная работа по муниципальному праву Вариант 2
95. Отличия законов о рекламе и закона о защите прав потребителя
Тетрадь общая с магнитной закладкой "FLUOR. Салатовый", В5, 120 листов, клетка. 
Кондитерский шприц с насадками "Mayer & Boch" (15 предметов). 97. Прием и порядок переведения работника на другую работу
98. Трудовой договор (контракт) в системе трудовых правоотношений и кадровая работа на предприятиях
99. Законодательство о защите природы
100. Контрольная работа по экологическому праву
Мел белый, 72 штуки. 
Мелки восковые, 64 штуки.