МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
||
ЛЕКЦІЯ № 1. Загальні відомості про корозію металівКорозія – руйнування металів унаслідок хімічної або електрохімічної взаємодії їх з корозійним середовищем. Під корозією промислових і будівельних матеріалів, розуміється їх руйнування (від лат. соггоsio — роз'їдання) під впливом природних і виробничих дій. В процесі корозії порушується рівновага між умовами, в яких матеріали сформувалися, і умовами, в яких вони експлуатуються. З природних дій руйнування матеріалів викликають атмосферні опади, зміни температури і вогкості, поперемінне заморожування і відтавання, природні води, циркулюючі у верхніх горизонтах земної кори, гази, що містяться в атмосфері і воді, різного виду випромінювання, рослинні і тваринні мікро- і макроорганізми. У виробничих експлуатаційних умовах кородування матеріалів викликається контактом з різного вигляду виробничими корозійно-активними середовищами і їх супроводжуючими мікроорганізмами, змінами температури і вогкості, обумовлювані технологічними процесами і т. д. Руйнування матеріалів під безпосередньою дією рослинних і тваринних організмів, а також мікроорганізмів, називають біопошкодженнями. У біопошкодженнях вищими рослинними організмами (обростанні, фітокоррозії) беруть участь не тільки коренева система (головним чином, кореневі волоски). Тваринні організми викликають біопошкодження матеріалів як безпосередньо своєю механічною дією (наприклад, гризуни — псують ізоляцію; птахи — пошкодження літальних апаратів при зіткненні з ними), так і продуктами своєї життєдіяльності, речовинами, що утворюються в результаті метаморфози екскрементів і унаслідок летального завершення свого життєвого циклу – гниття. Органічними речовинами, одержуваними в результаті технологічного перероблення цих організмів: фруктовими і овочевими соками, рослинними маслами, кров'ю, м'ясним соком, тваринними жирами. Агресивні середовища, що викликають органогенну корозію матеріалів, можуть бути як біогенного походження, так і не біогенного, наприклад, органічні речовини, що утворюються в (результаті технологічного перероблення нафти, кам'яного вугілля, сланців, вапняків-черепашників, а також вихлопні гази і кіптява дизельних і карбюраторних двигунів. Корозія приводить до значних збитків у всіх промислово розвинених країнах, які складають приблизно 5-10% від національного доходу (у США ці збитки перевищують 70 млрд. доларів в рік). Вони складаються з багатьох окремих витрат. Основні втрати від корозії обумовлені передчасним виходом з ладу металоконструкцій, вартість яких значно перевищує вартість металу, використаного на їх виготовлення. Сюди ж відносяться витрати на профілактичне обслуговування, ремонт і заміну окремих деталей. Друга найбільша стаття збитків обумовлена необхідністю здійснення комплексу заходів щодо боротьби з корозією. Слід також відзначити, що корозія часто викликає непродуктивний простій устаткування, псування харчових і хімічних продуктів, втрату цих продуктів при порушенні герметичності, резервуарів або трубопроводів. Таким чином, витрати на боротьбу з корозією різноманітні і у кожному конкретному випадку вирішальною статтею збитків може стати будь-яка з приведених вище причин. З розвитком промислового потенціалу у всіх країнах темп зростання корозійних втрат став перевищувати темп зростання металевого фонду. Це обумовлено, принаймні, двома основними причинами: 1. Зміною структури використовування металу. Якщо в двадцятому столітті основна частина металу споживалася залізничним транспортом, комунальним господарством і верстатобудуванням, то за останні десятиліття зросла питома вага металів в галузях, які використовують металовироби в агресивних середовищах (хімічна, нафтохімічна і паперово-целюлозна галузі промисловості, енергетика, автомобілебудування, авіація, морський флот). 2. Значним підвищенням агресивності атмосфери і природних вод унаслідок забруднення їх промисловими викидами.
Проблема корозії - це проблема підвищення експлуатаційно-технічної надійності і довговічності металоконструкцій, економічно вигідного використовування земних ресурсів і матеріальних засобів. До важливих випадків корозії відносяться: корозія в газах (газова корозія) і корозія в розчинах електроліту (електрохімічна корозія ), до неї відноситься корозія в водних розчинах. Електрохімічна корозія протікає на поверхні металів під дією електричних струмів – це перенесення електродів в результаті утворення гальванічних мікроелементів у разі диференціації поверхні на катодні та анодні дільниці. Таким чином, кородуючий метал представляє собою багатоелектродний гальванічний елемент, що складається з центрального вугільного і зовнішнього цинкового електродів, розділених електролітом — розчином хлориду амонія (рис. 1.1). Лампочка, сполучена з обома електродами, горить, поки електрична енергія генерується хімічними реакціями на електродах. На вугільному електроді (позитивний полюс) йде реакція хімічного відновлення, на цинковому (негативний полюс) – окислення, (електрони з цинкового анода перетікають на вугільний катод, на якому електроди асимілюватимуться деполяризаторами (іонами водню)) при цьому металевий цинк перетворюється на гидратировані іони цинку Zn2+·nH2O. Чим більше потік електрики в елементі, тим більша кількість цинку кородує. Цей зв'язок описується кількісно законом Фарадея, відкритим на початку XIX століття: m = k·t·I, m (маса металу, що вступив в реакцію), де I – сила струму, А; t – час, с; k – константа, звана електрохімічним еквівалентом (значення для цинку дорівнює 3,39·10–4 г∙Кл) Рисунок 1.1- Існують три основні типи елементів, що беруть участь в корозійних процесах. 1. До елементів з різнорідними електродами відноситься описаний раніше сухий елемент. Метал, що має електропровідні включення на поверхні наприклад: мідна труба, сполучена із залізною трубою, бронзовий гребний гвинт, що контактує із сталевим корпусом корабля – все це приклади корозійних елементів з різнорідними електродам. До цього типу елементів відносяться також нагартований метал у контакті з таким же відпаленим металом, монокристал металу певної орієнтації у контакті з монокристалом іншої орієнтації. Різні грані кристалів металу мають спочатку різні потенціали і, отже, різну схильність до корозії; при контакті металу з корозійним середовищем спостерігається тенденція до вирівнювання потенціалів. 2. У концентраційних елементах два однакові електроди контактують з розчинами різних складів. Існують два типи концентраційних елементів. Перший називається сольовим концентраційним елементом. Наприклад, якщо один мідний електрод занурений в концентрований розчин сульфату міді, а інший – в розбавлений (рис. 1.2), то при замиканні такого елементу мідь розчинятиметься з електроду, що знаходиться в розбавленому розчині (анод) і осідати на іншому електроді (катоді). Обидві реакції ведуть до вирівнювання концентрації розчинів. Інший тип концентрованого елементу, що має більше практичне значення – елемент диференціальної аерації. Прикладом може служити елемент з двох залізних електродів, занурених в розбавлений розчин NaCl, причому у одного електрода(катода) електроліт інтенсивно насищується повітрям а у іншого (анода) – азотом. Відмінність в концентрації кисню супроводжується виникненням різниці потенціалів, що обумовлює протікання струму (рис. 1.3). Виникнення елементу цього вигляду викликає руйнування в щілинах (щілинна корозія), що утворюються на стиках труб або в різьбових з'єднаннях, оскільки концентрація кисню в щілинах нижча, ніж зовні. Цим також пояснюється руйнування язви заліза під шаром вологи (рис. 1.4). Рисунок 1.2- Рисунок 1.3- 3. У термогальванічних елементах електрони з одного і того ж металу, що мають різну температуру, занурені в електроліт однакового складу. У розчині сульфату міді мідний електрод при вищій температурі – катод, при низщій – анод. При замиканні елементу мідь осідає на гарячому електроді і розчиняється з холодного. Таким же чином поводиться свинець.
Рисунок 1.4- Газова корозія протікає при контакті металів з газами в відсутності електропровідних розчинів. У природних умовах газова корозія зустрічається рідко, а в технологічних процесах, особливо в металургійних і хімічних виробництвах при високих температурах – достатньо часто. Як правило, газова корозія протікає по хімічному механізму. Хімічна корозія металів – це мимовільний окислювально-відновний процес, що підкоряється законам гетерогенних хімічних реакцій, які здійснюються одночасно в одному акті в точці взаємодії металу з компонентом агресивного середовища. Метал в процесі хімічної корозії виступає в ролі відновника, він віддає електрони і окислюється. Компонент агресивного середовища виступає в ролі окислювача, в процесі реакції він відновлюється. У ролі окислювачів можуть бути О2,С12,НС1,SO2,СО2 і т. ін. Приклад. У промисловості синтез хлористого водню з хлору і водню здійснюють при t=1000-1200°С. Якщо при цьому застосовують металеві печі, то внутрішня поверхня печі схильна до газової корозії. Залежно від вмісту хлору і водню в суміші газів протікають реакції: Fe + C12 = FeC12 або 2Fe + 3C12 = 2FeC13. (1.2) Залізо виступає як відновник, хлор - окислювач, а на поверхні металу утворюється сольова плівка. Часто хімічний механізм корозії реалізується в рідкому середовищі неелектролітів. По характеру корозійних уражень розрізняють суцільну або загальну корозію і місцеву корозію. Неможливо дати загальну відповідь на питання про те, який вид корозійного руйнування найбільш небезпечний. Така відповідь може бути конкретною лише для строго певних умов експлуатації виробів. Наприклад, у разі силового елементу конструкції найбільш небезпечні міжкристалова корозія або корозійне розтріскування. Для резервуару, трубопроводу або реактора найбільш небезпечна точкова або виразкова корозія оскільки в цьому випадку герметичність порушується при появі хоча б одного крізного отвору. Для поверхонь тертя небезпечна суцільна корозія. Цей же вид корозії небезпечний для електричних контактів і високочастотних хвилеводів.
ПИТАННЯ: 1. Визначення поняття – корозія. 2. Основні статті збитків від корозії. 3. Причини темпів зростання втрат від корозії. 4. Суть корозійних процесів. 5. Типи основних елементів, що беруть участь в корозійних процесах. 6. Основні види корозії. 7. Характер корозійних уражень.
ЛІТЕРАТУРА 1. М.А. Шлугер і ін. Корозія і захист металів. М.1981. 2. Г.Г. Уліг, Р.У. Реві. Корозія і боротьба з нею. Переклад з англійської А.М. Сухотіним. Л.1989 р. 3. Л.І.Антропов та ін. Інгібітори корозії металів. К.1981 р.
Переглядів: 624 |
Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google: |
© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове. |
|