11 Korrosiooni põhjused: tüübid, protsessid, mõjud, bakterid ja ennetamine
Igapäevaelus kohtame sageli metalli. Vana metall on rooste sünonüüm. Teine termin roostetamisel on korrosioon. Korrosiooniprotsess toimub peaaegu kõigis materjalides, eriti metallides. Korrosioon võib põhjustada materjali piiratud kasutusea, kui seda kasutatakse Hinnanguliselt osutub pikaajaliseks kasutamiseks selle eluiga lühem keskmine.
Korrosioon või roostetamine on redoksreaktsioon metalli ja mitmesuguste keskkonnas leiduvate ainete vahel, mis tekitab soovimatuid ühendeid. Rauas on korrosioon või roostetamine väga levinud. Raud on kergelt roostetav metall. Raudrooste on korrosiooni korral tekkiv aine, mis on punakaspruun tahke aine, mis on habras ja poorne.
Korrosiooninähtuste mõju on väga kahjulik. Selge näide on sildade, autokerede või mitmesuguste muude rauakonstruktsioonide kadumine. Selleks peame korrosiooni kohta rohkem teadma. Olgu selleks mõistmine, tegurid, mis viivad selle vältimiseni.
Korrosiooni mõiste
Sõna korrosioon pärineb ladina keelest "corrodere", mis tähendab metalli või rooste hävimist. Korrosioon on metallikahjustus, mis tuleneb keskkonnaga reageerimisest (Roberge, 1999). Teine määratlus on see, et korrosioon on metallide hävitamine korrosiooni põhjustavate ainete olemasolu tõttu, korrosioon on elektrokeemiline nähtus ja ründab ainult metalle (Gunaltun, 2003). Igapäevases keeles nimetatakse korrosiooni roosteks.
Korrosioon või roostetamine on redoksreaktsioon metalli ja mitmesuguste keskkonnas leiduvate ainete vahel, mis tekitab soovimatuid ühendeid. Rauas on korrosioon või roostetamine väga levinud. Raud on kergelt roostetav metall. Raudrooste on korrosiooni korral tekkiv aine, mis on punakaspruun tahke aine, mis on habras ja poorne.
Korrosiooni tüübid
Tekkiva kahju tüüp sõltub mitte ainult metalli tüübist, metalli füüsilisest olekust ja selle kasutamise tingimustest, vaid ka keskkonnast. Toote vormi või protsessi järgi otsustades võib Setyowati 2008. aasta andmetel korrosiooni jagada mitut tüüpi, sealhulgas:
Ühtlane korrosioon
Ühtlane korrosioon on korrosioon, mis toimub samaaegselt kogu metallpinnal ühtlast korrosiooni kogenud metallide mõõtmete vähenemine ühiku kohta on suhteliselt suur aeg. Otsesed kaod, mis on tingitud ühtlasest korrosioonist ehitusmaterjalide, tööohutuse ja keskkonna saastamise vormis korrosiooniproduktide tõttu keskkonda saastavate ühendite kujul. Samal ajal hõlmavad kaudsed kahjud võimsuse vähenemist ja suurenenud hoolduskulusid (ennetav hooldus).
Pilu korrosioon
Rõhukorrosioon on lokaliseeritud korrosioon, mis tekib kahe komponendi vahelises pilus. Pilu korrosiooni tekkemehhanism algab ühtlase korrosiooniga lõhest väljaspool ja sees, mille tulemuseks on metalli oksüdeerumine ja hapniku reduktsioon. Korraga saab pilust hapnik (O2) otsa, samas kui pilust väljas olevat hapnikku (O2) on endiselt palju, mille tulemusena metallpind välisküljega ühendatud muutub katoodiks ja pilu sees olev metallpind muutub anoodiks, nii et moodustub vahe korrodeerunud.
Galvaaniline korrosioon (galvaaniline korrosioon)
Galvaaniline korrosioon tekib siis, kui kaks erinevat metalli on kokku viidud ja on söövitavas keskkonnas. Üks neist metallidest kogeb korrosiooni, teine metall on aga korrosioonirünnaku eest kaitstud. Metallid, mis kogevad korrosiooni, on väiksema potentsiaaliga metallid ja metallid, millel pole korrosiooni, on suurema potentsiaaliga metallid.
Valikuline korrosioon (valikuline leostumine)
Valikuline leostamine on korrosioon, mis tekib metallisulamites ühe aktiivsema legeerelemendi lahustumise tõttu, nagu on tavaline vase-tsingi sulamite puhul. Valikulise leostumise korrosiooni mehhanism algab kõigi elementide täieliku lahustumisega. Üks suurema potentsiaaliga legeerelementidest ladestub, samas kui madalama potentsiaaliga element lahustub elektrolüüdis.
Selle tulemusena esineb sulamis poorset metalli. Veel üks valikulise leostamise näide on ahju toruna kasutatav hallmalm. Malmist sulamites sisalduva raua vähendamine muudab sulami poorseks ja nõrgaks, mis võib põhjustada torude purunemist.
Kristallidevaheline korrosioon (graanulidevaheline korrosioon)
Rakkudevaheline korrosioon on korrosioonivorm, mis esineb metallisulamites metallelementide vaheliste reaktsioonide tõttu tera piiridel. Nii on kuumtöötlemisel austeniitse roostevabast terasest. Temperatuuril 425-815oC sadestub tera piiridel kroomkarbiid (Cr23C6). Kui kroomisisaldus on alla 10%, koguneb sadestumisala korrosiooni ja vähendab roostevaba terase tugevust.
Pinge korrosioonipragunemine
Pinge korrosiooni lõhenemine, väsimuse korrosiooni lõhenemine ja sellest tulenev korrosioon Vesiniku mõju (korrosioonist põhjustatud vesinik) on selline korrosiooni vorm, kus materjal läbib vesiniku mõju tõttu pragunemise keskkond. Pinge korrosioonipragunemine toimub metallisulamites, mille teatud keskkondades on staatiline tõmbepinge, näiteks: Rooste on väga vastuvõtlik kuuma kloriidi keskkonnale, vask on vastuvõtlik ammoniaagi lahustumisele ja süsinikteras nitraatidele. Fatki korrosioonipragunemine toimub korduvate pingete tagajärjel söövitavas keskkonnas. Kui vesiniku mõjul tekkiv korrosioon tekib vesiniku pideva difusiooni tõttu sulami võre sisse.
Erosioonkorrosioon
Erosioonikorrosioon on metallpindadel tekkiv korrosioon, mille põhjustab väga kiire vedeliku voolamine, mis kahjustab metallpinda ja kaitsekilet. Erosioonikorrosioon võib tekkida ka näiteks metallpindadele avalduvate mehaaniliste mõjude tõttu: kulumine, hõõrdumine ja hõõrdumine. Erosioonikorrosiooni läbinud metall põhjustab karedaid ja teravaid osi
Väsinud korrosioon
See on metalli rike dünaamiliste koormuste ja söövitava keskkonna koosmõjul.
Aukude korrosioon
Süvendkorrosioon tekib see korrosioon anoodi süsteemi tõttu metallil, kus piirkonnas on Cl-ioonide kontsentratsioon.– pikk. Seda tüüpi korrosioon on väga ohtlik, kuna pinnal on ainult väikesed augud, samal ajal kui seestpoolt toimub korrosiooniprotsess, mis moodustab nähtamatu "kaevu".
Seda korrosioonimehhanismi saab selgitada jooniselt 2.3 allpool. Füüsikalise või metallurgilise mõju tõttu (karbiidide sadestumise ja lisamiste olemasolu) on metallpinnal alasid, mis söövitavad teistest kiiremini. Need tingimused põhjustavad väikesi süvendeid, süvendites toimub metalli kiire lahustumine, kui tasasel pinnal toimub hapniku reduktsioon.
Metalli kiire lahustumine toob kaasa Cl. Ioonide ülekande–. Seejärel toimub süvendis hüdrolüüsiprotsess (nagu Crevice Corrosionis), mis tekitab H. ioone+ ja Cl–. Need kaks ioonitüüpi kiirendavad koos metallide lahustumist, kiirendades seeläbi korrosiooni.
Korrosiooni põhjused
Terasest hoone vundamentides esinev korrosioon võib toimuda mitme asjaolu, sealhulgas järgmise tõttu:
Veeaur
Korrosioonis toimuvate reaktsioonide põhjal otsustades on vesi käimasoleva korrosiooniprotsessi üks oluline tegur. Õhk, mis sisaldab palju veeauru (niisket), kiirendab korrosiooniprotsessi.
Hapnik
Õhk, mis sisaldab palju hapnikugaasi, põhjustab korrosiooni. Raudkorrosioon toimub hapniku (O2) ja vee (H2O) juuresolekul. Mustmetall ei ole puhas, vaid sisaldab süsiniku segu, mis on metallis ebaühtlaselt levinud. Selle tulemusena on metalli aatomi ja süsinikuaatomi (C) vahel elektriline potentsiaalide erinevus, anoodina toimib raudmetalli aatom (Fe) ja katoodina C-aatom.
Vees lahustunud õhust pärinev hapnik väheneb, samal ajal kui vesi ise on korrosiooni korral redoksreaktsioonide keskkond. Mida rohkem on metallpinnaga kokkupuutes O2 ja H2O, seda kiiremini toimub metalli pinnale korrosioon.
Soolalahus
Elektrolüüdid (happed või soolad) on heaks keskkonnaks laengu ülekandmiseks. Vihmavesi sisaldab palju hapet ja merevesi sisaldab palju soola, nii et vihmavesi ja merevesi on peamine korrosioon.
Metallpind
Ebaühtlane metallpind hõlbustab laadimispostide moodustumist, mis lõpuks toimivad anoodi ja katoodina. Sile ja puhas metallpind raskendab korrosiooni tekkimist, kuna postidel on keeruline toimida anoodi ja katoodina.
Lisandite olemasolu
Lisandid metallipinnal võivad põhjustada täiendavaid redutseerimisreaktsioone, nii et oksüdeeritakse rohkem metalli aatomeid. Näiteks kütuse põlemisel metallpinnal tekkiva süsinikutolmuhunniku olemasolu võib kiirendada hapnikugaasi reduktsiooni metallpinnal. Seega kiireneb korrosioon.
Kontakt elektrolüüdiga
Elektrolüütide, näiteks soola olemasolu merevees võib kiirendada korrosiooni kiirust, suurendades täiendavate reaktsioonide esinemist. Vahepeal võib suur elektrolüüdi kontsentratsioon suurendada elektroni voolukiirust, nii et korrosioon suureneb.
temperatuur
Temperatuur mõjutab redoksreaktsioonide kiirust korrosiooni korral. Üldiselt, mida kõrgem temperatuur, seda kiiremini toimub korrosioon. Seda seetõttu, et temperatuuri tõustes suureneb ka osakeste kineetiline energia, nii et redoksreaktsioonis suureneb efektiivse kokkupõrke võimalus.
Seega metalli korrosioonikiirus suureneb. Temperatuuri mõjul tekkiv korrosiooni mõju võib ilmneda tööriistades või masinates, mis Kasutamisel tekitab see hõõrdumise tõttu soojust või allub otsesele kuumusele (näiteks sõiduki mootor). mootoriga).
Happesuse tase (pH)
Korrosiooninähtused happelistes tingimustes, nimelt pH <7 tingimustes, on suuremad katoodil toimuvate täiendavate redutseerimisreaktsioonide tõttu, nimelt: 2H + (aq) + 2e- → H2
Katoodi täiendav redutseerimisreaktsioon põhjustab oksüdatsiooni rohkem metalli aatomites, nii et korrosioonikiirus metallipinnal suureneb.
Metallpind
Karedam metallpind põhjustab potentsiaalset erinevust ja kaldub muutuma korrodeerunud anoodiks. Karedad metallpinnad on altid korrosioonile.
Galvaaniline sidestusefekt
Metalli madal puhtus näitab metalli muude elementide aatomite arvu, nii et see käivitab galvaanilise sidestuse efekti, nimelt potentsiaalsete erinevuste tekkimine metallpinnal erinevate metallelementide aatomite E E erinevuse tõttu ja see on metallpinnal puhtana madal. See efekt käivitab metallpinna korrosiooni, suurendades anoodipiirkonnas oksüdatsioonireaktsiooni.
Mikroobid
Mikroobikolooniate olemasolu metallpindadel võib põhjustada metallide suurenenud korrosiooni. Seda seetõttu, et need mikroobid suudavad redoksreaktsioonide kaudu metalle lagundada, et saada energiat nende ellujäämiseks. Korrosiooni põhjustavate mikroobide hulka kuuluvad: algloomad, raud-mangaanoksiidbakterid, sulfaate redutseerivad bakterid ja väävel-sulfiidi oksüdeerivad bakterid.
Korrosiooni protsess
Roostetamine (korrosioon) on elektrokeemiline (redoks) reaktsioon. Raud (Fe) pinnal võivad anoodi ja katoodi moodustada kahe asja tõttu:
Lahustatud hapniku kontsentratsiooni erinevus raua pinnal
Rauapinnal olevad veepiisad sisaldavad erinevusi lahustunud hapniku kontsentratsioonides. Ääres sisaldab rohkem lahustunud hapnikku, nii et selles jaotises toimib see katoodina (redutseerimisreaktsioon). Lahustatud hapniku tilga keskel on suhteliselt vähe, nii et see lõik toimib anoodina (oksüdatsioonireaktsioon).
Fe → Fe2 + + 2e-
Fe2 + ioonid liiguvad katoodile ja oksüdeeruvad hüdreeritud raud (III) oksiidühendites edasi Fe3 + / raud (III) -ks. Soolade (happelised oksiidid) või elektrolüütide juuresolekul korrosioonireaktsioon kiireneb.
Raua segu süsiniku või muude metallidega, mille E0 reduktsioon on suurem kui raual
Kuna raua redutseeritud E0 on väiksem kui metalli, oksüdeerub raud (anood), mis võib põhjustada korrosiooni või tekitada roostet. Üldiselt on raua roostetamine järgmine:
Kui raud puutub kokku hapniku ja happelise veega, tekivad järgmised oksiidid:
Fe + O2 + 2H + → Fe2 + + H20
Pool-redoksreaktsioon on:
Katood: O2 + 2H + + 2e- → H2O E0 = + 1,23 volti
Anood: Fe → Fe2 + + 2e- E0 = + 0,44 volti
Fe + O2 + 2H + → Fe2 + + H2O E0 = + 1,67 volti
Ülaltoodud reaktsioon on spontaanne
Raud (II) oksüdeeritakse hapnikus edasi, moodustades rauarooste või hüdreeritud raud (III) oksiidi. Reaktsioon:
Katood: O2 + 2H + + 2e- → H2O E0 = + 1,23 volti
Anood: 2Fe2 + → 2Fe3 + + 2e- E0 = - 0,77 volti
Rakureaktsioon: 2Fe2 + + ½ O2 + 2H + → 2Fe3 + + H2O E0 = + 0,46 volti
Reaktsioon on spontaanne reaktsioon, seejärel:
2Fe3 + + (x + 3) H2O → Fe2O3.x H2O + 6 H +
Seda Fe2O3.x H2O nimetatakse rauaroosteks ja saadud H + ioonid võivad kiirendada edasisi korrosioonireaktsioone. Sees olev Fe-ioon oksüdeeritakse uuesti, moodustades Fe2 + või Fe3 +. Vahepeal reageerivad OH-ioonid keskkonnas olevate elektrolüütidega, tavaliselt vihmavee reaktsioonil tekkivate H + -ioonidega ja happevihmana tuntud saastavate gaasidega (SOx, NOx).
Lisaks oksüdeeritakse õhus oleva hapniku abil raud (II) ja lõpliku reaktsiooni tulemusena moodustub Fe2O3.x (H2O).
See aine võib roosteprotsessis toimida autokatalüsaatorina, nimelt rooste, mis võib järgnevat roosteprotsessi kiirendada. Üldiselt on negatiivse elektroodipotentsiaaliga metallid korrosioonile vastuvõtlikumad. Väärismetalle, positiivse elektroodipotentsiaaliga metalle on raske korrodeerida. Metalli asukoht potentsiaalsetes seeriates pole ainus korrosiooni põhjustav tegur. Teine tegur, mis samuti määrab, on metallpinna katmine. Alumiinium ja tsink oksüdeeruvad õhus kergesti, kuid pinnale moodustuv õhuke oksiidikiht kaitseb alakülge edasise korrosiooni eest.
Need kaks metalli, alumiinium ja tsink, oksüdeeruvad õhus vähem täielikult kui vähem aktiivne raud. Raua pinnale tekkiv rooste on õhuke poorne kiht, nii et põhi on kergesti roostes.
Korrosiooni esinemise mõju
Rooste on ühiskonna poolt antud termin metallile, mis on poorsena kahjustatud. Kui metallosasid, mis on kahjustatud ja terasest pruunikasmustad, nimetatakse Roosteks. Teoreetiliselt on rooste termin, mis antakse ainult ühele metallitüübile, nimelt terasele, samal ajal kui üldiselt nimetatakse terminit rooste täpsemalt korrosiooniks. Korrosiooni all mõeldakse materjalide (eriti metallide ja nende sulamite) lagunemist või omadusi, mis on põhjustatud keskkonnaga suhtlemisest.
Korrosioon on elektrokeemiline protsess või reaktsioon, mis on loomulik ja toimub iseenesest, seetõttu ei saa korrosiooni üldse takistada ega peatada. Korrosiooni saab kontrollida või aeglustada ainult nii, et see aeglustaks hävitamisprotsessi.
Elektrokeemilisest aspektist vaadatuna on korrosioon elektronide ülekandumise protsess metallist selle keskkonda. Metall toimib elektrone annetava rakuna (anood) ja selle keskkond elektronide aktseptorina (katood). Korrosioonis olevates metallides toimuv reaktsioon on oksüdatsioonireaktsioon, mille käigus metalli aatomid lahustuvad oma ümbruses ioonideks, vabastades metalli elektronid. Katoodist alates toimub reaktsioon, kus keskkonna ioonid lähenevad metallile ja haaravad metalli jäänud elektronid kinni.
Korrosiooni mõju on erakordne. Eelmiste aastate kogemuste põhjal eraldab USA korrosioonitõrje kulud 80–126 miljardit dollarit aastas. Ainuüksi Indoneesias jõudsid tööstussektori korrosiooni tõttu tekkinud kulud kakskümmend aastat tagasi 5 triljoni ruupiana.
See väärtus annab meile aimu korrosiooni põhjustatud mõju ulatusest ja sellest väärtusest -. - suureneb igal aastal, kuna korrosioonitõrje puudub tööstuses. Korrosioonist põhjustatud mõju võib olla otseste ja kaudsete kahjude vormis. Otsesed kahjud on seadmete, masinate või ehituskonstruktsioonide kahjustused.
Samal ajal on kaudsed kahjud tootmistegevuse lõpetamise vormis korrosioonist kahjustatud seadmete asendamise tõttu; toote kaotus puhta vee või toornafta mahutite, kütusepaakide või torujuhtmete kahjustumise tõttu, korrosiooniproduktide kogunemine soojusvahetisse ja selle torustikuvõrku vähendab selle soojusülekande efektiivsust jne jne.
Korrosiooni põhjustatud negatiivsed mõjud on järgmised:
- On tehnilisi kahjusid ja amortisatsiooni
- vähenenud efektiivsus
- vähenenud ehitustugevus
- Halb välimus
- Rooste on reostus ja suurendab hoolduskulusid
Lisaks korrosioonikadude tekitamisele on see kasulik ka värvitehase (katte) olemasolu, katoodkaitsetööde olemasolu.
Materjali valimiseks nii, et korrosiooni negatiivset mõju saaks vähendada, selgitatakse seda järgmiselt:
- Korrosioonikindlus, mis on mõeldud materjali söövitavas keskkonnas ellujäämise võimalust
- Kättesaadavus, kättesaadavustegur. Piiratud kättesaadavusega materjalid põhjustavad tootmisvõimsuse osas raskusi
- Maksumus, Materjalide valimisel püütakse hoida materjalikulusid võimalikult madalal
- Tugevus, kui materjali tugevust ei saa täita, ei saa valitud materjali kasutada
- Välimus, materjali omadused suurenevad oluliselt, kui neid kasutatakse eksootiliste kaupade tootmiseks
- Tootlikkus, on vaja analüüsida, kas seda saab valmistatava kauba funktsiooni järgi valmistada või mitte.
Korrosiooni põhjustavad bakterid
Tekkiva korrosiooni nähtuse võib põhjustada bakterite olemasolu. Edenevate bakterite tüübid on:
Sulfaate redutseerivad bakterid
See bakter on anaeroobne bakteritüüp, mis vajab hapnikuvaba keskkonda või redutseerivat keskkonda ringleb gaseeritud vees, kaasa arvatud kloorilahus ja muud oksüdeerijad, kuni see saavutab ideaalsed tingimused kandmiseks ainevahetus. Need bakterid kasvavad madala hapnikusisaldusega. Need bakterid kasvavad sõltuvalt keskkonnast kanalite, sadamate, rahulike veealade piirkondades.
Need bakterid redutseerivad sulfaati sulfiidiks, mida tavaliselt näevad H2S või rauasulfiidi taseme tõus. Sulfaatide puudumisel võivad mõned derivaadid toimida fermentaatoritena, kasutades orgaanilisi segusid, näiteks püruvnaati atsetaadi, vesiniku ja CO2 tootmiseks sisaldavad paljud seda tüüpi bakterid tarbivat ensüümi hüdrogenaasi vesinik.
Väävel-sulfiidi oksüdeerivad bakterid
Seda tüüpi bakterid on aeroobsed bakterid, mis saavad oma energia sulfiidi või väävli oksüdeerumisel. Mõni tüüpi aeroobsed bakterid võivad väävlit oksüdeerida väävelhappeks ja pH väärtuseks 1. Tiobatsillibaktereid leidub tavaliselt mineraalide ladestustes ja need muudavad kaevanduse kuivendamise happeliseks.
raudmangaanoksiidbakterid
Bakterid saavad energiat Fe2 + Fe3 + oksüdeerimisel, kus ladestumine on seotud bakterite korrosiooniga. Neid baktereid leidub peaaegu alati teraspindadel olevate süvendite kohal olevates tuberkullides (erinevates poolkera küngastes). Üldiselt leidub raua oksüdeerijaid keskkonnas, kus on pikad kiud.
Kuidas vältida korrosiooni
Korrosioon põhjustab palju kaotusi, kuna see lagundab erinevate rauda või terast kasutavate kaupade või hoonete vanust. Tegelikult saab korrosiooni ära hoida rauda muundades roostevabaks teraseks, kuid see protsess on enamiku rauarakenduste jaoks liiga kallis.
Me teame, et raua korrosioon nõuab hapnikku ja vett. Seejärel teame ka, et mitmesugused metallitüübid võivad rauda korrosiooni eest kaitsta. Rauakorrosiooni vältimise meetodid, mida käsitletakse allpool, põhinevad neil kahel omadusel.
Värv
Tavaliselt värvitakse sillad, aiad ja piirded. Värv takistab metalli kokkupuudet õhu ja veega.
Määrige õli ja määrdega
Seda meetodit rakendatakse mitmesuguste tööriistade ja masinate jaoks. Õlid ja rasvad takistavad raua kokkupuudet veega.
Pakitud plastikusse
Plastmassidesse on mähitud mitmesugused esemed, näiteks nõudepesud ja jalgrattakorvid. Plastik takistab triikraua kokkupuudet õhu ja veega.
Tina katmine (tinaga katmine)
Pakendipurgid on valmistatud tinaga kaetud rauast. Plaadistamine toimub elektrolüüsi teel, mida nimetatakse galvaniseerimiseks. Tina on roostekindel metall. Tinaga kaetud raud ei söövita, kuna puudub kontakt hapniku (õhu) ja veega. Tinakate kaitseb aga rauda ainult seni, kuni kate on terve (defektideta). Kui plekikiht on kahjustatud, näiteks kriimustatud, siis tina tegelikult ergutab / kiirendab raua korrosiooni.
See juhtub seetõttu, et raua redutseerimispotentsiaal on negatiivsem kui tinal (EO Fe = -0,44 volti; E0 Sn = -0,14 volti). Seetõttu moodustab tinaga kaetud raud anoodina rauda elektrokeemilise elemendi. Seega soodustab tina raua korrosiooni. Kuid see on täpselt see, mida oodatakse, nii et kasutatud purgid hävitatakse kiiresti.
Kroomimine (kroomimine)
Rauda või terast saab kroomida ka läikiva kaitsekatte saamiseks, näiteks autode kaitseraudade jaoks. Kroomimine viiakse läbi ka elektrolüüsi teel. Nii nagu tsink, võib kroom pakkuda kaitset ka siis, kui kroomikiht on kahjustatud.
Tsinkimine
Raudplaadistamisel kasutatakse tavaliselt kroom- või tinametalli. Mõlemad metallid võivad moodustada oksiidikihi, mis on vastupidav roostele (passiivsusele), nii et raud on korrosiooni eest kaitstud. Passiveerimine on oksüdeerunud metalloksiidide pinnakile moodustumine, mis on korrosioonile vastupidav, et vältida edasist korrosiooni.
Tsinkmetalli kasutatakse ka raua katmiseks (tsingimiseks), kuid tsink ei moodusta oksiidikihti nagu kroom ega plii, vaid ohverdatakse raua nimel. Tsink on reaktsioonivõimelisem metall kui raud, nagu on näha selle oksüdeerumise poolreaktsioonide potentsiaalist:
| Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e– | Eo = –0,44 V |
| Fe (s) → Fe2 + (g) + 2e– | Eo = –0,76 V |
Seetõttu korrodeerub tsink kõigepealt kui raud. Kui tsinkkate ära kulub, söövitab raud veelgi tavalisest kiiremini (ilma tsingita). Metallisulamid on ka meetod korrosiooni kontrollimiseks. Roostevaba teras koosneb süsinikterasest, mis sisaldab väikestes kogustes kroomi ja niklit. Need kaks metalli moodustavad oksiidikihi, mis muudab terase redutseerimispotentsiaali sarnaseks väärismetalli omaga, nii et see ei roosteta.
Katoodkaitse
Katoniline kaitse on meetod, mida kasutatakse sageli maasse mattunud raua, näiteks torustiku, Pertamina torude ja kütusepaakide korrosiooni kontrollimiseks. Reaktiivsed metallid, näiteks magneesium, on ühendatud raudtorudega. Kuna Mg metall on reaktsioonivõimelisem redutseerija kui raud, oksüdeeritakse kõigepealt Mg. Kui kogu Mg metall on muutunud oksiidiks, on raud roostetanud
| Anood | : | 2Mg (s) → 2Mg2 + (aq) + 4e– |
| katood | : | O2 (g) + 2H2O (l) + 4e– → 4OH– (vesilahus) |
| Reaktsioon | : | 2Mg (s) + O2 (g) + 2H2O → 2Mg (OH) 2 (s) |
Seetõttu tuleb magneesiummetall alati uuega asendada ja alati kontrollida, et see ei saaks otsa, sest muutub hüdroksiidiks.
Inhibiitori lisamine
Inhibiitorid on kemikaalid, mis korrosiooni kontrollimiseks lisatakse söövitavasse keskkonda väga väikestel kogustel (ppm suurus). Korrosiooni inhibiitoreid saab rühmitada nende juhtimismehhanismi alusel, nimelt anoodsed inhibiitorid, katoodsed inhibiitorid, segatud inhibiitorid ja adsorbeeritud inhibiitorid.
- Anoodne inhibiitor
Anoodsed inhibiitorid on keemilised ühendid, mis kontrollivad korrosiooni, pidurdades metalliioonide ülekannet vette. Laialt kasutatavate anoodsete inhibiitorite näideteks on kromaadiühendid ja molübdaatühendid.
- katoodne inhibiitor
Katoodsed inhibiitorid on keemilised ühendid, mis kontrollivad korrosiooni, pidurdades ühte etappi katoodsetest protsessidest, näiteks hapniku eemaldaja või ioonide seondumine vesinik. Katoodsete inhibiitorite näideteks on hüdrasiini, tanniini ja sulfiidi soolad.
- Segatud inhibiitor
Segatud inhibiitorid kontrollivad korrosiooni, inhibeerides samaaegselt katoodseid ja anoodseid protsesse. Üldiselt on kaubanduslikel inhibiitoritel kaks funktsiooni, nimelt katoodsete ja anoodsete inhibiitoritena. Seda tüüpi inhibiitorite näideteks on silikaadid, molübdaadid ja fosfaadid.
- Adsorptsiooni inhibiitor
Adsorbeeritud inhibiitorid on tavaliselt orgaanilised ühendid, mis suudavad metallpinna isoleerida söövitavast keskkonnast, moodustades metallpinnale adsorbeeruva õhukese kile. Seda tüüpi inhibiitorite näideteks on merkaptobensotiasool ja 1,3,5,7-tetraasa-adamantaan.
Korrosiooni sündmus ise on elektrokeemiline protsess, nimelt protsess (muutus / keemiline reaktsioon), mis hõlmab elektri olemasolu. Teatud raua osad toimivad negatiivsete poolustena (negatiivne elektrood, anood), teised aga positiivsete poolustena (positiivsed elektroodid, katood). Elektronid voolavad anoodist katoodi, nii et tekib korrosioon.
See on arutelu 11 Korrosiooni põhjused: määratlus, tüüp, protsess, mõju, bakterid ja ennetamine Loodan, et see ülevaade võib teie ülevaadet ja teadmisi lisada, tänan teid väga külastamast. 🙂 🙂 🙂
Loe ka:
- Korrosiooni ning selle põhjuste ja ennetamise selgitus
- Roostevaba terase omaduste ja nende kasutamise igapäevaelus selgitus
- Elementide, ühendite ja segude määratlus koos täielike näidetega
- 5 keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid